Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
курсовая работа Полициклические соединнения (нафталин, антрацен, фенантрен)
Информация:
Тип работы: курсовая работа.
Добавлен: 08.05.2012.
Год: 2011.
Страниц: 10.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Министерство
образования и
науки РФ
Федеральное
агентство по
образованию
ГОСУДАРСТВЕННОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
новосибирский
государственый
технический университет
_________
Кафедра
инженерных проблем
экологии
курсовая
работа
на
тему: полициклические
соединения (нафталин,
антрацен, фенантрен
и др.)
по дисциплине
«Теоретические
основы окружающей среды »
для студентов
3-го курса д/о направления 280200 – «Защита
окружающей среды»
Класс
органических циклических соединений,
все атомы которых участвуют
в образовании единой сопряжённой
системы; ?-электроны такой системы
образуют устойчивую, т. е. замкнутую, электронную
оболочку. Название «ароматические соединения»
закрепилось вследствие того, что первые
открытые и изученные представители этого
класса веществ обладали приятным запахом.
Простейшее представители этих соединений
— Бензол (1). К ним так же относятся
также Нафталин (II), Антрацен (III), Фенантрен (IV) и др. соединения,
содержащие конденсированные бензольные
кольца, а также различные их производные.
Выделение
ароматических соединенй в особый класс
органических соединений обусловлено
рядом соображений. Бензол C6H6,
содержащий формально 3 двойные связи,
должен обладать свойствами сильно ненасыщенного
соединения; между тем бензол и др. ароматические
соединения не изменяются при действии
перманганата калия на холоду, не присоединяют
тотчас же бром, как это наблюдается в
случае олефинов, содержащих двойные связи.
Для ароматических соединий характерна
лёгкость замещения атомов водорода, связанных
с атомами углерода в бензольном кольце,
при действии различных электрофильных
реагентов (см. Нуклеофильные
и электрофильные реагенты).
Так, при действии азотной кислоты на бензол
образуется нитробензол: C6H6
+ HNO3 >
C6H5NO2
+ H2O.
Аналогичные
процессы электрофильного замещения происходят
и при сульфировании, галогенировании,
ацетилировании ароматических соединений,
которые при этом ведут себя скорее как
насыщенные, чем как ненасыщенные соединения.
Следует, однако, иметь в виду, что лёгкость
реакций замещения и затруднённость реакций
присоединения к этим соединениям носят
лишь количественный характер; в определённых
условиях бензол присоединяет три молекулы
хлора с образованием гексахлорциклогексан
C6H6Cl6;
гидрирование нафталина ведёт к присоединению
пяти молекул водорода с образованием
декалина.
Ароматические
соединения очень устойчивы; образуются
из других классов соединений в жёстких
условиях. Так, бензол можно получить из
ацетилена при 650°C в присутствии активного
угля; бензол образуется также при дегидрировании
(«ароматизации») циклогексана (V).
Заместители
в ароматических соединениях приобретают
особые свойства. Например, фенолы обладают
более кислыми свойствами, чем спирты,
а нитрофенолы в этом отношении приближаются
к карбоновым кислотам. Ароматические
амины значительно более слабые основания,
чем алифатические; для ароматических
аминов, например анилина
C6H5NH2,
характерна реакция с азотистой кислотой
— диазотирование, приводящая к Диазосоединениям, широко применяемым
в производстве красителей. Ароматические
соединения чрезвычайно многочисленны
и имеют большое практическое значение.
Так, ароматические нитросоединения, сульфокислоты,
фенолы, амины являются полупродуктами
синтеза многих красителей, лекарственных
веществ; фенолы, стирол, терефталевую
кислоту используют для синтеза полимеров;
из толуола получают взрывчатое вещество
тротил и т.д.
Характерные
особенности этого класса соединений
могут быть объяснены тем, что эти
соединения на самом деле не содержат
чередующихся простых и кратных связей;
все связи в бензоле равноценны и совершенно
выравнены; расстояния между атомами углерода
в бензоле
Позже
было найдено, что сходными с ароматическими
соединениями свойствами обладают и многие
другие «небензоидные» соединения. В первую
очередь следует назвать ненасыщенные
пятичленные Гетероциклические
соединения
типа Фурана,Тиофена,Пиррола. Ароматическими свойствами
обладают и шестичленные гетероциклические
соединения типа Пиридина. Известны небензоидные аоматические
соединения, скелет которых состоит только
из атомов углерода; к их числу относятся
такие стабильные органические ионы, как
катион тропилия (VI), анион циклопентадиенила
(VII), биполярные соединения типа азуленов
(VIII) и
др. Ароматическими свойствами обладают
и некоторые неорганические соединения,
например Боразол (IX), фосфонитрилхлорид
(X). Ароматичность бензоидных и небензоидных
соединений, проявляющаяся в способности
вступать в реакции электрофильного замещения,
соответствует ряду: анион VII > пиррол
> Бензол > пиридин > тропилий;
способность к реакциям нуклеофильного
замещения изменяется в обратном порядке.
Классификация
органических соединений
В
основе классификации органических соединений
обычно лежит теория строения органических
соединений. Органические соединения
классифицируют по определенным структурным
элементам и по расположению атомов в
молекуле. Существуют два основных принципа:
деление органических соединений по расположению
углеродных атомов в молекуле и по характерным
структурным элементам.
Структурными
элементами являются различные заместители,
которые связаны с углеродными
атомами в углеводороде, или типы
связей в цепи углеродных атомов. Предложено
следующее подразделение структурных
элементов:
а)
нефункциональные заместители (F,
Cl, Br, I, и др.);
б)
функциональные группы (, OH, C=O, COOH и др.).
Часто
их называют просто функциями. По номенклатуре
IUPAC структурные элементы называются характеристическими
группами.
В
зависимости от расположения углеродных
атомов в молекуле органические соединения
делятся на несколько больших групп. I.
Соединения с открытой
цепью атомов углерода — ациклические,
или алифатические, соединения:CH3—CH3,
CH3CH2CH3, CH3CH(CH3)CH3 — предельные (насыщенные)
— алканы CH2 =
CH2, CH2 = CHCH3, HC?CH, CH?C—CH =
CH2 — непредельные (ненасыщенные) —
алкены, алкины и т.д. и их производные,
содержащие различные функции. II.
Карбоциклические соединения
с циклами из углеродных
атомов:
алициклические
соединения — различные циклические углеводороды
и их производные с разной величиной цикла
и числом циклов и разным числом двойных
и тройных связей, кроме шестичленных
циклов с тремя двойными связями (ароматические
соединения):
1)
моноциклические углеводороды —
циклоалканы, циклоалкены и циклоалкины
2)
спирановые углеводороды — два
цикла имеют один общий атом
3)
конденсированные углеводороды
— два цикла имеют два общих
соседних атома
4)
мостиковые системы — общими для двух
колец являются несмежные атомы
5)
ансамбли циклов — кольца, соединенные
простой связью
и
т.д. ароматические
соединения и их производные: циклические
углеводороды и их производные, которые
построены из шестичленных циклов с тремя
двойными связями:
1)
моноароматические соединения —
бензол и его производные
2)
полициклические соединения с
неконденсированными бензольными
кольцами
3)
полициклические соединения с
конденсированными бензольными
кольцами
и
т.д. III.
Гетероциклические
соединения и их производные — циклические
соединения, циклы которых построены не
только из углеродных атомов, но содержат
также гетероатомы (O,
N, S и др.); классификация гетероциклических
соединений подобна классификации карбоциклических
соединений:
алициклические
соединения с гетероатомами (моноциклы,
спирановые, конденсированные циклы, мостиковые
системы, ансамбли циклов)
и
т.д.
гетероароматические
соединения (моно- и полициклические соединения
с неконденсированными и конденсированными
гетероциклами)
и
т.д.
Второй
основной принцип классификации
— деление по функциям (характеристическим
группам). В зависимости от того, какая
функция введена в молекулу углеводорода
вместо атома водорода, получаем классы
органических соединений определенного
типа: галогенпроизводные углеводородов
RCl, RBr, ArI; спирты и фенолы ROH,
ArOH; эфиры и тиоэфиры ROR,
RSR; альдегиды RCH=O; кетоны RC=OR;
кислоты RC=OOH; сульфоновые кислоты ; нитросоединеия ; амины и т.д.
Многоядерными
называются ароматические соединения,
содержащие два или большее число
ароматических ядер. Классификация
этих соединений может быть представлена
схемой :
Нафталин
Нафталин
- бесцветные кристаллы. Содержится в каменноугольной
смоле и нефти. Важное сырье химической
промышленности: применяется для синтеза
многих органических красителей, фталевого
ангидрида, тетралина, декалина, разнообразных
производных нафталина.
Состоящий
из двух бензольных колец, соединенных
вместе. Бесцветное, похожее на воск
твердое вещество, растворяется в
эфире и горячем спирте и обладает
высокой летучестью. Применяется
в изготовлении нафталиновых шариков
(средстве от моли), красителей и синтетических
смол. Получается из каменноугольной смолы,
а также в процессе высокотемпературного
крегинга нефти. Кристаллы белого цвета;
температура плавления 80 °С (176 F), температура
кипения 218 °С (424 F).
2.1
Химические свойства
Нафталин
является ароматическим соединением,
по своим свойствам во многом напоминает
бензол. Нафталин устойчив к реакциям
присоединениям, характерным для ненасыщенных
соединений. Присоединение
водорода (гидрирование).
В
зависимости от условий при гидрировании
нафталин может образовывать тетралин
или декалин, широко используемые в качестве
растворителей.
Однако
эта устойчивость проявляется в
меньшей степени, чем для бензола.
Нафталин менее ароматичен и более
непределен, чем бензол. Замещение
атомов водорода.
Для
нафталина типичны реакции электрофильного
замещения. Электронное облако является
источником электронов, доступных для
электрофильного реагента, который присоединяется
к кольцу с образованием промежуточного
карбониевого иона, при отщеплении от
которого протона восстанавливается ароматическая
система.
Нафталин
вступает в реакции замещения
легче бензола. При этом заместители
почти всегда вступают в -положение. Атомы водорода в нафталине
замещаются в большинстве случаев легче
в ?-положение,
поскольку при этом всегда возникает более
энергетически выгодный (на 10ккал/моль) ?-комплекс,
чем при замещении в ?-положение:
а)
При нитровании нафталина азотной
кислотой в смеси с при 50-60 образуется почти исключительно -
нитронафталин.
б)
Хлорирование и бромирование нафталина
протекает очень легко и не требует катализатора. В присутствии катализаторов
можно заместить все восемь атомов водорода
в нафталиновом
кольце.
в)
Наиболее важной реакцией является сульфирование,
на направление замещения оказывает влияние
температура. Эта реакция не является
изомеризацией, а протекает через стадию
десульфирования.
г)
Ацилирование по Фриделю-Крафтсу в зависимости
от растворителя приводит к или изомеру.
Окисление
нафталина.
Окисление
нафталина кислородом воздуха в
присутствии приводит к разрушению одного кольца
и образуется фталевый ангидрид. Окисление
некоторых производных нафталина приводит
к разрушению ароматического характера
одного из колец, и к получению дикетопроизводных,
известных под названием хинонов.
Нафталин
при нормальной или пониженной температуре
в отсутствие катализатора присоединяет с образованием соединения II. С малеиновым
ангидридом при 100°С и давлении 103 МПа нафталин
дает продукт III с выходом 78%; причем в случае
алкил- нафталинов атака проходит по замещенному
кольцу. Известны также продукты нафталина
с диазоуксусным эфиром (IV) и озоном (V).
2.2
Физические свойства
Белое
твердое вещество в различных формах с
характерным запахом. Плотность 1.14 г/см?,
температура кипения 218 °C, растворимость
в воде примерно 30 мг/л, температура вспышки
79 — 87 °C, температура самовоспламенения
525 °C, молярная масса 128.17052 г/моль.
2.3
Получение
Получают
нафталин из каменноугольной смолы.
Также нафталин можно выделять из тяжёлой
смолы пиролиза (закалочное масло), которая
применяется в процессе пиролиза на этиленовых
установках.
Также
нафталин производят термиты, чтобы
защитить свои гнезда.
Синтетически
нафталин может быть получен:
а) пропускание
паров бензола и ацетилена
через накаленную металлическую
трубку
б) конденсацией
хинона с дивинилом
с последующими реакциями
дегидрирования и восстановления:
в) нагреванием
стирилуксусной кислоты
с последующим восстановлением:
2.4
Применение
Важное
сырье химической промышленности: применяется
для синтеза фталевого ангидрида, тетралина,
декалина, разнообразных производных
нафталина.
Производные
нафталина применяют для получения
красителей и взрывчатых веществ, в
медицине, как инсектицид.
В
первой мировой время войны в Германии
нафталин служил исходным материалом
для изготовления жидкого топлива для
двигателей внутреннего сгорания: декалина
и тетралина.
2.5
Влияние на здоровье
и окружающею среду
Пути
поступления:вещество может всасываться
в организм при вдыхании через кожу и через
рот.
Риск
при вдыхании: опасное загрязнение воздуха
будет достигаться довольно медленно
при испарении этого вещества при 20°C.
Влияние
кратковременного действия: вещество
может оказывать действие на кровь, приводя
к лизису клеток крови, гемолизу (некоторые
люди могут быть более чувствительны при
воздействии нафталина на кровь). Эффекты
могут быть отсроченными. Воздействие
при проглатывании может вызвать смерть.
Показано медицинское наблюдение.
Влияние
долговременного или многократного воздействия:
вещество может оказывать действие на
кровь, приводя к хронической гемолитии
анемии. А так же может оказывать действие
на глаза, приводя к развитию катаракты.
International
Agency for Research on Cancer (IARC) классифицировала
нафталин как возможный канцероген, вызывающий
рак у людей и животных. Вещество токсично
для водных организмов.
3.
Антрацен
Антрацен
- бесцветные кристаллы, tпл 216° C,
нерастворим в воде, при нагревании растворим
в бензоле. Растворим в ацетонитриле и ацетоне.
3.1
Физические свойства
Антрацен
(от греч. anthrax - уголь). Молекулярная масса
178,24; бесцветные кристаллы с голубовато-фиолетово
флуоресценцией, сохраняющейся в растворе
и расплаве; t плавления 216°С,
t кипения 342°С; возгоняется; d425
1,283; С° 209Дж/(г·К); ?Н°обр -128кДж/моль,
?Н°пл 28,86 кДж/моль, ?S°298
207,5 Дж/(моль·К); растворимость: в этаноле
- 0,076% (16°С) и 0,83% (78 °С); эфире - 1,2% (25 °С); плохо
растворим в ацетоне, CS2,
хлороформе, ССl4, растворим
в горячих бензоле и толуоле, не растворим
в воде.
3.2
Химические свойства
Молекула
антрацена - плоская, длины связей неравноценны.
Антрацен - конденсированный ароматический
углеводород; эмпирическая энергия резонанса
3,62 эВ, наиболее реакционноспособны положения
9 и 10 (мезо-положения), присоединение по
которым не связано с большой потерей
энергии резонанса. В положения 9,10 антрацен
легко присоединяет диенофилы, в частности
малеиновый ангидрид с образованием аддукта,
который уже при слабом нагревании регенерирует
исходный продукт; реакцию используют
для очистки антрацена.
Подобно
диеновым углеводородам, антроцен присоединяет
щелочные металлы, например с Na
образует 9,10-динатрий-9,10-дигидроантрацен
- синее легко окисляющееся вещество. При
УФ-освещении растворов антрацена происходит
присоединение О2 с образованием
эндопероксида, разлагающегося при 120°С
со взрывом. При фотодимеризации антрацена
образуется труднорастворимый диантрацен,
распадающийся в темноте на антрацен.
Гидрируется антрацен сначала в 9,10-дигидроантрацен
на никелевом катализаторе происходит
исчерпывающее гидрирование. Легко окисляется
Н2СrО4, концентрированной
HNO3 и др. в антрахинон. Галогенируется
и нитруется с образованием продуктов
9,10-присоединения, которые легко превращаются
в 9-замещенные (отщепляются молекулы галогеноводорода
и элементов азотистой кислоты соответственно).
9,10-Дигалогенантра ены легко обменивают
атомы галогенов на гидрокси- и сульфогруппы,
образуют магнийорганические соединения
и окисляются до антрахинона. 1- и 2-Галогенантрацены
не синтезируются непосредственным галогенированием;
их получают из соответствующих антрахинонов
восстановлением Zn-пылью в NH3. Восстановление
разнообразных производных антрахинона
широко используется для синтеза замещенных
антрацена.
Антрацен
легко сульфируется; введенная в
одно кольцо сульфогруппа мало влияет
на реакционную способность других
колец, поэтому антрацен обладает повышенной
способностью к образованию дисульфокислот.
При сульфировании антрацен концентрированной
H2SO4 выход сульфокислот невелик
из-за образования большого количества
9,9'-биантрила и полимерных продуктов.
При сульфировании антроцена в диоксане
действием HSO3Cl образуется 9-антраценсульфокисл та,
легко подвергающаяся десульфированию.
В результате в реакционной среде накапливаются
1-и 2-антраценсульфокисл ты. При сульфировании
антрацена 100%-ной H2SO4 в уксусной
кислоте образуется 1-антраценсульфокисл та
(выход 62%).
При
действии окислителей антрацен легко
образует антрахинон, который широко
используется для синтеза красителей:
3.3 Получение
Антрацен
содержится в антраценовом масле (каменноугольные
смолы), откуда его и выделяют, очищают
от примесей (главным образом от
фенантрена и карбазола), промывают
растворителями и перекристаллизовывают
из пиридиновых оснований.
В
лабораторной практике антрацен можно
получить: а)
по реакции Фриделя-Крафтса:
б)
по реакции Фиттига:
с)
из фталевого ангидрида
и бензола с последующим
восстановлением антрахинона
до антрацена:
Антрацен
применяют для получения главным
образом антрахинона, монокристаллы
антрацена - для сцинтилляционных счетчиков.
3.4
Влияние на здоровье
Для
антрацена нижний КПВ 5 г/м3, t самовоспламенения
946 °С. Пыль пожароопасна. При ее вдыхании
наблюдается отек век, раздражение слизистых
оболочек, жжение и зуд кожи; ПДК 0,1 мг/м3.
Молекулярная
масса 178,2, бесцветные кристаллы; температура
плавления 101 0C, температура кипения
340 0C;
1,179;
1,5942. Не растворим в воде, растворим в диэтиловом
эфире, бензоле, хлороформе, метаноле,
уксусной кислоте, кристаллизуется из
этанола; растворы флуоресцируют голубым
цветом. Лучше,
чем антрацен растворим в спирте и
бензоле, что позволяет его легко отделять
от антрацена.
Легко образует различные молекулярные
соединения, напр, пикрат с температура
плавления 144 0C.
4.2 Химические свойства
Он также легко вступает в
реакции присоединения и окисления
по этим положениям:
Фенантрен
по химический свойствам аналогичен
нафталину. Взаимод. с Cl2 (в растворе
CS2 или CCl4) или Br2
с образованием 9,10-дигалогенфенант енов.
При натр, оба дигалогенфенантрена отщепляют
HHaI, превращаясь в моногалогензамещенный
фенантрен нитрование [HNO3, (CH3CO)2O
и ледяная CH3COOH] приводит к смеси
9- (наиб, количество), 1-й 3-нитрофенантренов.
Фенантрен легко сульфируется: в зависимости
от температуры в различные соотношениях
образуется смесь 2-, 3- и 9-фенантренсульфокис от
с небольшой примесью 1-фенантренсульфокис оты.
Взаимод. Фенантрен с бензоилхлоридом
в присутствии AlCl3 по реакции Фриделя
- Краф-тса приводит к смеси 1-, 2- и 3-бензоилфенантренов
В реакции с малеиновым ангидридом образуется
соединение формулы I:
Действием
Na в амиловом спирте фенантрен восстанавливается
до смеси 1,2,3,4-тетрагидрофе антрена (тетрантрена)
и 9,10-ди-гидрофенантр на. Каталитич. гидрирование
на смешанном катализаторе (CuO, Cr2O3
и BaO) при 300-350 0C приводит сначала
к 1,2,3,4,5,6,7,8-октагидрофенантрену (октантрену),
а затем к пергидрофенантрену. Окисление
фенантрен соединение Сг(Ш) в ледяной CH3COOH
приводит к фенантрен-9,10-хинон , оранжево-желтые
кристаллы с температура плавления 208,5-210
0C, дальнейшее окисление которого H2O2
дает 2,2-дифеновую кислоту.
4.3
Получение
Фенантрен
обычно выделяют из ацетиленовой фракции
кам.-уг. смолы. Синтезируют фенантрен
фотоциклодегидроген зацией стильбена
или конденсацией о-нитробензальдегида
с фенилуксусной кислотой. Производные
фенантрен обычно получают Пшорра синтезом.
Фенантрен
- стабилизатор BB (например, на основе нитроглицерина
и нитроцеллюлозы), компонент дымовых
составов и некоторых красителей.
4.4
Применение
Фенантрен
используется в производстве красителей.
4.5
Нахождение фенантрена в природе
Фенантрен
вместе со своим линейным изомером антраценом содержится в каменно-угольной
смоле. Производные фенантрена, имеющие
частично или полностью гидрированные
циклы, широко распространены в животном
и растительном мире (например, смоляные
кислоты, стероиды).
Фенантрен
продуцируется при сгорании каменноугольного
топлива и в других промышленных
процессах, в природе - при горении
леса. Он не является мутагенным и канцерогенным
для человека, но токсичен для водных
организмов. Фенантрен часто используют
как модельное соединение для изучения
биодеградации ПАУ, так как он обнаруживается
в высоких концентрациях в ПАУ-содержащих
образцах, вместе с тем многие ПАУ, содержащие
производные фенантрена, являются канцерогенными.
4.6
Влияние на здоровье
Длительный
контакт с фенантреном приводит
к снижению содержания гемоглобина
в крови и вызывает лейкоцитоз;
ЛД50 1,8-2,0 г/кг (мыши, перорально).
ПДК 0,8 мг/м3.
5. Бензпирен
Образуется
при сгорании углеводородного жидкого,
твёрдого и газообразного топлива
(в меньшей степени при сгорании
газообразного).
В
окружающей среде накапливается
преимущественно в почве, меньше
в воде. Из почвы поступает в
ткани растений и продолжает своё
движение дальше в трофической цепи, при
этом на каждой её ступени содержание
БП в природных объектах возрастает на
порядок.
Контроль
содержания бензпирена в природных
продуктах производится методом жидкостной хроматографии.
Бензпирен
обладает сильной люминесценцией в
видимой части спектра, что позволяет
обнаруживать его в концентрациях
до 0.01 ppb люминесцентными методами.
5.1
Биологическое воздействие
Химическая
связь бензпирена с нуклеотидами молекул ДНК
может приводить к тяжёлым видам пороков
и уродств у новорождённых.
Бензпирен
является одним из наиболее опасных
углеводородов. Высокие концентрации
бензпирена наблюдаются на городских
магистралях, а также вблизи заправочных
станций. Бензпирен является сильным канцерогеном, в частности, вызывает лейкозы,
врождённые уродства. Механизм действия
связан с встраивание (интеркаляцией)
его молекул в молекул ДНК.
Для
бензпирена не существует пороговых
концентраций — он представляет угрозу
для здоровья в любом количестве.
По своему спектру флуоресценции, а также
по своему строению бензпирен сходен с
дибензантраценом: четыре из пяти ядер
бензпирена расположены так же, как и соответствующие
четыре ядра дибензантрацена. Спектр флуоресценции
этих углеводородов также очень близок
к спектру флуоресценции фракции каменноугольной
смолы, содержащей канцерогенные углеводороды.
При нанесении на кожу мышей бензольного
раствора канцерогенных углеводородов,
повторяемом два раза в неделю в течение
нескольких недель, через значительный
промежуток времени, иногда через год
и больше, на смазанном месте возникает
злокачественная опухоль. При введении
под кожу в один прием даже малых доз дибензантрацена
(0,25 гр на мышь) опухоль появляется в среднем
через 23,1 недели; при увеличении дозы до
2—3 мг опухоль появляется в среднем через
16,8 недель. Бензпирен, даже в дозах не выше
1мг, вызывает появление опухоли в среднем
через 12,4 недели.
В результате расщепления желчных кислот,
нормально содержащихся в организме человека,
образуется углеводород, близкий по своему
строению к бензантрацену — метилхолантрен,
обладающий более сильным канцерогенным
действием, чем дибензантрацен и бензпирен:
в параллельных опытах с мышами, введение
метилхолантрена вызывает появление опухоли
в среднем через 12,4 недели.
6.
Азулен
Азулены
(бицикло[5.3.0]дека ентаены), небензоидные
ароматические соединение, содержащие
конденсированную систему из 5- и 7-членного
циклов.
Все
атомы углерода 5-членного цикла
несут небольшой отрицат. заряд,
7-членного (кроме атомов углерода, общих
для обоих циклов) — положительный,
вследствие чего азулены обладают дипольным
моментом.
6.1
Физические свойства
Азулены-обычно
кристаллы синего или сине-фиолетового
цвета; перегоняются с паром. Растворим
в углеводородах. Выше 300°С изомеризуются
в нафталин и его гомологи. В
УФ-спектрах максимумы поглощения в области
550-700 нм. В ИК-спектрах характеристич. полосы
при частотах 1570-1577 см-1 (С—С) и 3030-3086
см-1(С-Н).
Простейший
представитель азулены-азулен (формула
I): синие кристаллы, температура плавления
99 °С, температура кипения 170°С;
3,333 * 10-30 Кл*м. Энергия стабилизации
72 кДж/моль. Гидрируется, окисляется на
воздухе и под действием КМnО4 с образованием
СО2, (СООН)2 и др. Азулены содержатся
в эфирных маслах и поэтому для них сохранились
названия, образованные прибавлением
к слову "азулен" части латинского
названия соответствующего растения,
например гвайазулен (1,4-диметил-7-изопропилазулен)-из
древесины Guaiacum officinali L., хамазулен (1,4-диметил-7-этила улен)-из
ромашки Matricaria chamomilla L.
6.2
Химические свойства
Вследствие
повыш. электронной плотности на
атомах углерода 5-членного цикла азулены
проявляют высокую активность в реакциях
с электроф. агентами. Они легко образуют
комплексы с электронодефицитными соединение,
например тринитробензолом, пикриновой
кислотой, тетрацианхинодиметан м, карбонилами
металлов. Благодаря высокой основности
при действии минеральных или апротонных
кислот азулены образуют соли, например
формулы II. Способность растворяться в
60%-ной H2SO4 или 85%-ной Н3РО4
с образованием солей используется для
выделения азулены, поскольку соль гидролизуется
при разбавлении кислотного раствора
водой.
Биполярное
строение объясняет большую легкость
электроф. замещения в азулены, чем в ароматам,
соединениях, причем первый заместитель
вступает в положение 1, второй-в 3. В этих
реакциях (например, нитрование, галогенирование,
ацилирование, азосочетание) А. по реакционное
способности аналогичны высокоактивным
5-членным гетероциклам. Радикальное замещение
при взаимодействии АЗУЛЕНЫ с нитрозоацетанилидом
или диазосоединениями происходит также
в положение 1 или 3. Нуклеоф. реагенты (например,
RLi, RMgX) вступают в положение 4 или 8, а также
6.
6.3
Получение
В
промышлености азулены получают дегидрированием
в присутствии окислителей (S или Se) сесквитерпенов,
выделяемых из эфирных масел, например
гвайазулен синтезируют дегидратацией
гвайола, выделенного из масла древесины
гваяка, с последующей дегидрированием:
Наиболее
удобен синтез из солей пиридиния
или пирилия и ци-клопентадиена или
их гомологов, например:
6.4
Применение
Многие
азулены обладают бактериостатической
и противовоспалительно активностью,
благодаря чему их широко применяют как
компоненты зубных паст и косметических
изделий.
Тетралин
- (1,2,3,4-тетрагидрон фталин), молекулярная
масса 132,21; бесцв. жидкость с запахом нафталина;
температура плавления — 35,8 °С, т. кип.
207,62°С;
0,9702;
1,5414; Ср 223,16 кДж(моль • К) (288-291 К);
-27,6 кДж/моль, DHсгор -5607,14 кДж/моль;
373,5 Дж(моль • к); давление пара 26,6 Па (20
°С); h
2,20 мПа•с (20 °С); g 35,46 мН/м (21,5 °С); e
2;76(20°С); m
2,0 x x 10 -30 Кл•м; pкрит 3,3Па, tкрит
447,15°С. Не растворим в воде и жидком NH3,
ограниченно растворим в СН3ОН, хорошо-в
высших спиртах, диэтиловом и др. эфирах,
углеводородах; растворяет нафталин (20
г в 100 г тетралин), серу (3% по массе при
20 °С, 40% при 100°С); смешивается при 0°С с
равным объемом нитрометана; смесь крезола
и тетралин при 13,8 МПа и 427 °С растворяет
до 75% бурого угля.
7.2
Химические свойства
Обладает
свойствами ароматических соединений.
Тетралин легко сульфируется и нитруется:
при действии конц. H2SO4 образует
смесь тетралин-5- и тетралин-6-сульфокис от,
при действии нитрующей смеси на холоду
— 5- и 6-нитропроизвод-ные, при 35-40°С-5,6-
и 5,7-динитротетралины Действием Сl2 и т.д.................
