Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Запобіжні заходи при роботі з токсичними речовинами


 

Більшість хімічних реактивів тією чи іншою мірою є отруйними. Заходи обережності при роботі з хімічними речовинами спрямовані на запобігання їх проникненню в організм через рот, легені або шкіру. У виробничій санітарії хімічні речовини характеризуються значеннями гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин у повітрі робочої зони, тобто такими концентраціями в повітрі, які при щоденній роботі не можуть викликати захворювань або відхилень у стані здоров'я. Крім того, хімічні сполуки розподіляються на 4 класи небезпеки (перший – найбільш небезпечні, четвертий – найменш небезпечні).

Багато органічних сполук – ароматичні (анілін) та аліфатичні (диметиламін) аміни, ароматичні вуглеводні (бензен, толуен), галогенопохідні (хлоробензен, тетрахлорометан) – чинять небезпечну дію, проникаючи через дихальні шляхи та шкіру. Необхідно обережно поводитися з цими сполуками: не вдихати їхні пари, запобігати їхньому потраплянню на руки. Якщо така ситуація виникла, то необхідно вимити руки теплою водою з милом, при вдиханні парів – терміново вийти на свіже повітря.

Пари бензилхлориду та бензальдегіду чинять подразнювальну дію на слизові оболонки очей та верхні дихальні шляхи. Як протиотруту можна дати понюхати постраждалому водний розчин аміаку слабкої концентрації, після чого вивести його на свіже повітря.

Етиленгліколь небезпечний при потраплянні всередину. Він може проникати і через шкіру. Токсична дія гідроксиламіну обумовлена здатністю цієї сполуки вступати в організмі у реакції, що блокують деякі ферментні системи.

При роботі з вищеперерахованими та іншими хімічними сполуками, які використовуються у лабораторних дослідах, необхідно дотримуватися всіх заходів безпеки.

Категорично забороняється пробувати всі хімічні сполуки на смак.

При випадковому потраплянні токсичної сполуки в організм рекомендовано викликати блювання, даючи постраждалому велику кількість теплої води з декількома краплями нашатирного спирту. При перших симптомах отруєння необхідно повідомити викладача, звернутися до лікаря або викликати «швидку допомогу».

 

Заходи надання першої допомоги при нещасних випадках

 

При порізах рук склом необхідно перш за все видалити пінцетом шматочки скла з ранки. Потім змазати рану спиртовим розчином йоду (або розчином Люголя) і накласти пов’язку. При невеликих порізах після обробки розчином йоду ранку можна закрити шматочком лейкопластиру або замазати медичним клеєм БФ-6.

Якщо кровотеча відразу не припиняється, то до рани прикладають шматочок кровоспинної вати. ЇЇ можна виготовити у лабораторії, просочивши гігроскопічну вату 10% розчином хлориду заліза або 3% розчином пероксиду водню. При сильній кровотечі, пов'язаній з пошкодженням більш великих судин, необхідно тимчасово перетягнути руку еластичним джгутом з гумової трубки вище місця рани.

При термічних опіках слід потримати обпечене місце 10-15 хв у холодній воді, після чого змочити його 5% розчином таніну в 40% етиловому спирті. Краще накласти невеликий компрес з вати або марлі, змоченої цим розчином.

При хімічних опіках концентрованими кислотами необхідно промити пошкоджену ділянку водою, 1% розчином гідрокарбонату натрію (соди), а потім накласти компрес з вати або марлі, змоченої цим розчином. При опіках концентрованими лугами необхідно промити пошкоджену ділянку водою і накласти компрес з вати, змоченої 1% розчином оцтової кислоти.

Якщо кислота або луг потрапила в очі, то слід їх ретельно промити водою, а потім або 2% розчином гідрокарбонату натрію (для нейтралізації кислоти), або 2% розчином борної кислоти (для нейтралізації лугу). Для промивання рекомендується користуватися спеціальною ванночкою для очей.

При опіках шкіри бромом слід швидко змити його спиртом і змастити уражене місце маззю від опіків.

При опіках гарячими органічними рідинами необхідно промити обпечене місце відповідними органічними розчинниками. При опіках рідким фенолом слід розтерти побілілу ділянку шкіри гліцерином, поки не відновитися нормальний колір шкіри, після чого накласти компрес з вати, змоченої гліцерином.


Тема 1. Класифікація і номенклатура
біоорганічних сполук

 

1. Загальна характеристика гетероциклічних сполук.

2. Будова гетероциклічних сполук.

3. Касифікація гетероциклічних сполук.

Основні поняття:міжнароднаноменклатура, клас сполук, замісникова номенклатура, родоначальна структура, карбоновий ланцюг.

 

Типові задачі та їх розв’язок

Задача 1

Для побудови назви за замісниковою номенклатурою визначте родоначальну структуру в сполуках (I)- (IIІ).

Розв’язання. Проблема вибору родоначальної структури виникає у тому випадку, коли в молекулі органічної сполуки міститься декілька ланцюгів або поєднуються циклічні та ациклічні фрагменти. В замісниковій номенклатурі ІЮПАК вибір родоначальної структури регламентується рядом послідовно застосовуваних правил (див. Підручник – Тюкавкіна Н.А., 1.2.1). Кожне наступне правило застосовується тільки тоді, коли попереднє не дозволяє зробити однозначний вибір.

Сполука (I) містить аліфатичний і аліциклічні фрагменти. Головним критерієм вибору є перевага (старшинство) характеристичної групи. З двох характеристичних сполук, що містяться у сполуці (ОН та NH2) старшою є гідроксильна (див. Підручник - Тюкавкіна Н.А., табл. 1.3). Тому родоначальною буде структура циклогексану, а група –СН2СН2NH2 буде відображена в назві як складовий замісник – аміно + етил. Карбоновмісний замісник має власну нумерацію, особливістю якої є те, що вона починається з атома карбону, який примикає до родоначальної структури незалежно від наявних функціональних груп. Відповідно, назва замісника буде
2-аміноетил, а повна назва сполуки (І) - 4-(2-амінометил)циклогексанол.

У сполуці (ІІ), що є ізомером сполуки (І), родоначальною структурою обирається структура етану, а замісником буде циклогексанове кільце з аміногрупою. Це знаходить своє відображення у назві сполуки –
2-(4-аміноциклогексил)етанол.

Розгалужена структура сполуки (ІII) включає 3 ланцюги (виділіть їх самостійно). Найдовші з них (обидва по С6) містять або карбоксильну та аміногрупу, або гідроксильну та аміногрупу, а найкоротший (виділений кольором), карбоксильну й гідроксильну групи. Проте саме цей ланцюг буде родоначальним, оскільки його характеристичні групи будуть старшими. Звідси назва сполуки – 2-(4-амінобутил)-3-гідроксипропанова кислота.

? Завдання для самостійного вирішення

1.1 Який головний карбоновий ланцюг лежить в основі назви наведеного вуглеводню за замісниковою номенклатурою ІЮПАК?

 

1.2 Визначте родоначальну структуру у наведеній формулі простого ефіру.

1.3 Терпін, який використовують у вигляді гідрату як засіб для відхаркування, отримують гідратацією лимонену. Виділіть у молекулі терпіну та лимонену родоначальні структури та назвіть їх.

1.4 Сформулюйте правило, що лежить в основі вибору родоначальної структури у формулі тирозину.


1.5 Визначте родоначального структуру у формулі сполуки, яку використовують для синтезу антибіотика левоміцетину.

1.6 Виділіть і назвіть за замісниковою номенклатурою родоначальну структуру в молекулі кофейної кислоти.

 

1.7 Охарактеризуйте тип усіх атомів карбону (первинний, вторинний і т.д.) у наведених сполуках.

Задача 2

 

Проміжними сполуками в циклі трикарбонових кислот є фумарова та цис-аконітова кислоти. Назвіть ці сполуки за замісниковою номенклатурою.

Розв’язання. Карбоновий скелет молекули фумарової кислоти представлений ланцюгом з чотирьох атомів карбону. З урахуванням ненасиченості ланцюга родоначальна структура отримає назву – бутен (фактично – бутен-2). Але в даному випадку вказувати положення подвійного зв’язку непотрібно, оскільки характеристична група СООН завжди займає кінцеве положення у ланцюгу і для бутену-1 структури відповідної дикарбонової кислоти не існує. Карбоксильна група, якщо її атом карбону є частиною родоначальної структури, позначається поєднанням (суфіксом) –ова кислота (див. Підручник - Тюкавкіна Н.А., 1.2.1). На наявність двох однакових груп вказує множинний префікс ди-, який ставиться перед суфіксом. Так, систематична назва фумарової кислоти (без урахування стереоізомерії) – бутендіова кислота.

У молекулі аконітової кислоти неможливо обрати карбоновий ланцюг, до якого входили б атоми карбону всіх карбоксильних груп. Тому в якості родоначальної структури обирається більш коротка ділянка ланцюга - пропен, у якому три атоми карбону заміщені карбоксильними групами. У цьому випадку групи СООН позначаються поєднанням – карбонова кислота з множинним префіксом три-, і їх положення необхідно вказувати. Відповідно, назва аконітової кислоти за замісниковою номенклатурою – пропен-1,2,3-трикарбонова кислота.

? Завдання для самостійного вирішення

2.1 Фреон-114 СF2Cl-СF2Cl використовують як охолоджувальний агент для домашніх холодильників і пропілент для аерозольних балонів. Вкажіть, до якого класу належить ця сполука та назвіть її за замісниковою номенклатурою.

2.2 У анестезіології використовують галогеновмісні аліфатичні сполуки, зокрема метоксифлуран CH3OCF2CHCl2. Назвіть дану сполуку за замісниковою номенклатурою.

2.3 У молекулі фенаміну С6Н5СН2СН(NH2)CH3, що є стимулятором ЦНС, виділіть родоначальну структуру та назвіть сполуку за замісниковою номенклатурою. Наведіть структури 2-3 ізомерів фенаміну.

2.4 Ароматичний спирт С6Н5СН2ОН і його складні ефіри містяться в ефірних маслах і природних бальзамах. Назвіть цю сполуку за замісниковою та радикально-функціональною номенклатурою.

2.5 Похідна етиленгліколю, відома під тривіальною назвою «глім» CH3OCН22ОСH3, широко використовується як розчинник. Назвіть цю сполуку за замісниковою номенклатурою і вкажіть, до якого класу вона належить.

2.6 Назвіть цитраль (СН3)2С=СНСН2СН2С(СН3)=СНСН=О за замісниковою номенклатурою. До якого класу належить ця сполука?

2.7 Нітрати гліцерину («нітрогліцерин») пентаеритриту застосовуються у медицині як засоби, що розширюють судини. Назвіть обидві сполуки за замісниковою номенклатурою.

Задача 3

Тропова кислота у вигляді складного ефіру міститься у алкалоїді атропіні. Виділіть у молекулі родоначальну структуру та назвіть тропову кислоту за замісниковою номенклатурою. Назвіть функціональні групи, які містяться у її молекулі.

Розв’язання. Тропова кислота належить до гетерофункціональних сполук, оскільки у її молекулі містяться дві різні функціональні групи – карбоксильна та гідроксильна (див. Підручник – Тюкавкіна Н.А., табл. 1.1). Вони належать до характеристичних груп, які позначаються у замісній номенклатурі як суфіксами, так і префіксами (див. Підручник – Тюкавкіна Н.А., табл. 1.3). Старшою з них є карбоксильна назва, і в назві вона відображається поєднанням –ова кислота, а гідроксильна група як молодша характеристична група - префіксом гідрокси-.

Родоначальною структурою у молекулі тропової кислоти є трикарбоновий ланцюг пропану, включаючи старшу характеристичну групу. Від неї починається нумерація родоначальної структури. Замісники в головному ланцюзі перераховуються в алфавітному порядку (незалежно від старшинства), із вказівкою на їх місцезнаходження. Назва тропової кислоти за замісниковою номенклатурою: 3-гідрокси-2-фенілпропанова кислота.

? Завдання для самостійного вирішення

 

3.1 Перше синтетичне снодійне, використане в практичній медицині, отримали на основі хлоралю С13С-СН = О. Назвіть цю сполуку за замісниковою номенклатурою ІЮПАК.

3.2 До незамінних амінокислот, що входять до складу білків, належать лізин H2N(CH2)4CH(NH2)COOH та метіонін CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH. Назвіть обидві кислоти за замісниковою номенклатурою.

3.3 У аґрусі, плодах калини та незрілих яблуках міститься яблучна кислота НООССН(ОН)СН2СООН. Назвіть цю кислоту за замісниковою номенклатурою ІЮПАК і вкажіть функціональні групи.

3.4 У різних видах ефедри міститься алкалоїд ефедрин. Виділіть родоначальну структуру в його молекулі та дайте систематичну назву ефедрину за замісниковою номенклатурою.

3.5 Одним із проміжних продуктів вуглеводного обміну є дигідроксиацетон НОСН2-С(О)-СН2ОН. Назвіть цю сполуку за замісниковою номенклатурою ІЮПАК.

3.6 Хінна кислота міститься у корі хінного дерева. Виділіть у її молекулі родоначальну структуру та функціональні групи. Назвіть хінну кислоту за замісниковою номенклатурою.

3.7 При порушенні вуглеводного обміну в сечі хворих з'являються так звані кетонні тіла, зокрема ацетооцтова кислота СН3С(О)СН2СООН, що існує у рівновазі зі своєю ізомерною формою СН3СН(ОН)=СНСООН. Вкажіть, до яких класів належать ці сполуки, і назвіть їх за замісниковою номенклатурою ІЮПАК.

 

Задача 4

У синтезі протитуберкульозного лікарського засобу фтивазид використовується ванілін, відомий також і як кондитерська домішка. Назвіть ванілін за замісниковою номенклатурою ІЮПАК.

Розв’язання. З трьох функціональних груп молекули ваніліну альдегідна є старшою характеристичною групою (див. Підручник – Тюкавкіна Н.А., табл. 1.3). Родоначального структурою слугує цикл бензену.

Нумерацію бензольного кільця починають з атому карбону, пов'язаного зі старшою характеристичною групою, і продовжують так, щоб інші замісники отримали якомога менші номери.

Коли атом карбону альдегідної групи не входить до складу родоначальної (зазвичай циклічної структури), він позначається в назві суфіксом - карбальдегід. Однак правилами ІЮПАК для похідних бензолу, що містять аміногрупу, гідроксильну, альдегідну і карбоксильну групи, рекомендовано використовувати їх відповідні тривіальні назви - анілін, фенол, бензальдегід, бензойна кислота. З урахуванням цієї особливості ванілін за замісниковою номенклатурою ІЮПАК має назву 4-гідрокси-3-метоксибензальдегід (а не 4-гідрокси-3-метоксибензолкарбальдегід).

? Завдання для самостійного вирішення

 

4.1 Назви «п-амінофенол» і «п-гідроксианілін» відповідають одній і тій самій структурі, але згідно з принципами замісникової номенклатури правильна з них тільки одна. Виберіть її та обґрунтуйте правильність вашого вибору.

4.2 Аміди сульфанілової кислоти застосовуються для лікування інфекційних захворювань. Назвіть сульфанілову кислоту за замісниковою номенклатурою ІЮПАК.

4.3 Саліцилова кислота чинить антисептичну й дезінфікуючу дію. Назвіть цю кислоту за замісниковою номенклатурою ІЮПАК.

4.4 Напишіть структурні ізомери сполуки складу C7H9N, які містять бензенове кільце, і назвіть їх за замісниковою номенклатурою. До яких класів належать ці сполуки?

4.5 Напишіть структури ізомерних сполук складу С8Н10О, виключивши ізомери положення замісників у бензольному кільці. Назвіть їх за замісниковою номенклатурою і вкажіть класи, до яких вони належать.

4.6 Ароматична сполука (І) чинить анестезуючу дію. Вкажіть старшу характеристичну групу у сполуці (І) та назвіть її за замісниковою номенклатурою.

4.7 Лікарський засіб унітіол являє собою натрієву сіль сполуки HSCH2CH(SH)CH2SO3H. Назвіть функціональні групи у цій сполуці та дайте їй систематичну назву.

 

Задача 5

 

Назвіть простий естер (І) і аміни (ІІ)-(ІV) за радикально-функціональною номенклатурою.

Розв’язання. Серед декількох номенклатурних систем ІЮПАК радикально-функціональна номенклатура є другою за поширеністю (після замісникової номенклатури). Для декількох класів сполук відносно нескладної будови радикально-функціональні назви є простішими. Перш за все це стосується простих ефірів та амінів.

У ефірі (І) ненасичений радикал має тривіальну назву алліл-, тому назва симетричного ефіру є доволі простою – діаліловий ефір (порівняно із замісниковою номенклатурою 3-алілоксипопен).

Для первинних амінів RNH2 поряд із замісниковими назвами застосовується й інший метод, у якому до назви класу -амін додається назва радикала R. Фактично відбувається заміщення атома водню у молекулі аміаку, який формально приймається за родоначальну структуру. В основі лежить принцип радикально-функціональної номенклатури (див. Підручник – Тюкавкіна Н.А., 1.2.2), і таким чином амін (ІІ) отримує назву ізопропіламін.

Симетричні вторинні й третинні аміни називають, додаючи префікс ди- або три- до назв алкільних радикалів. Так, амін (ІІІ) матиме назву диметиламін. Несиметричні вторинні й третинні аміни отримують назви як
N-заміщені первинні аміни, за основний первинний амін приймають сполуку з більш складним радикалом. Відповідно, третинний амін (ІІІ) називається N,N-диметилпропіламін.

Радикально-функціональна номенклатура не застосовується для назв карбонових кислот, альдегідів і обмежено застосовується до назв кетонів (тільки у тих випадках, коли не можна дати замісникову назву).

? Завдання для самостійного вирішення

5.1 До складу ефірної олії часнику входять сполуки (СН2=СНСН2)2S і СН2=СНСН2S-SСН2СН=СН2. Назвіть їх за радикально-функціональною номенклатурою.

5.2 Назвіть за радикально-функціональною номенклатурою наведені нижче сполуки:

5.3 Назвіть за радикально-функціональною номенклатурою наведені нижче сполуки:

5.4 Назвіть за радикально-функціональною номенклатурою наведені нижче сполуки:

5.5 Напишіть структури таких сполук:

а) бензиловий спирт в) трет-бутиламін

б) бутилвініловий ефір г) ізопропілхлорид

5.6 Наведіть радикально-функціональні назви сполук, що мають такі назви за замісниковою номенклатурою:

а) пропен-2-ол-1 в) 2-метилпропанамін-1

б) пропоксиетилен г) фенілхлорометан

5.7 Які з наведених назв не відповідають правилам номенклатури:

 


а) ізопропанол;

б) трет-бутиловий спирт;

в)етилпропіловий ефір;

г) ізопропанамін?


Правильно назвіть ці сполуки за радикально-функціональною номенклатурою.

Задача 6

 

Глутамінова кислота міститься у всіх організмах у вільному вигляді й у складі білків. Її систематична назва 2-амінопентандіова кислота. Напишіть структурну формулу глутамінової кислоти.

 

Розв’язання. Побудова структури за назвою здійснюється у зазначеному нижче порядку:

1. Зображують карбоновий ланцюг родоначальної структури. У нашому випадку – карбоновий ланцюг пентану: С-С-С-С-С.

2. Ланцюг нумерують. Старша характеристична група і замісники розміщуються при відповідних атомах карбону. У даній задачі кінцеві атоми карбону автоматично включаються до карбоксильних груп:

3. Валентності атомів карбону, що залишилися вільними, доставляють (насичують) атомами водню.

Молекула глутамінової кислоти має таку будову:

? Завдання для самостійного вирішення

 

6.1 Назва треоніну за замісниковою номенклатурою – 2-аміно-3-гідроксибутанова кислота. Напишіть структуру треоніну і вкажіть, до яких класів належить ця сполука.

6.2. До протипухлинних засобів належить мієлобромол, систематична назва якого 1,6-дибромогексантетрол-2,3,4,5. Напишіть структуру цієї сполуки.

6.3 Систематична назва лікарського засобу терпін – 4-(1-гідрокси-1-метилетил)-1-метилциклогексанол. Напишіть його структуру і позначте первинний, вторинний і третинний атоми карбону.

6.4 Лікарський засіб мезатон має систематичну назву 1-(3-гідроксифеніл)-2-(метиламіно)етанол. Напишіть структуру цієї сполуки і вкажіть, до яких класів вона належить.

6.5 Основу біологічно активних сполук простогландинів становить простанова кислота, систематична назва якої – 7-(2-октилциклопентил)гептанова кислота. Напишіть структуру простанової кислоти.

6.6 За назвою 3-гідрокси-3-карбоксипентандіова кислота можна записати одну структуру - і це буде структура лимонної кислоти (Підручник, 10.3.6). Але наведена назва не відповідає принципам замісникової номенклатури. Поясніть, у чому полягає невідповідність цієї назви номенклатурним правилам. Дайте правильну систематичну назву лимонної кислоти.

6.7 Основу лікарського засобу димедролу становить сполука з систематичною назвою N,N-диметил-2-(дифенілметокси)етанамін. Напишіть структуру цієї сполуки.

? Тестові завдання

1. Доповніть фразу:

При побудові назви за замісниковою номенклатурою родоначальною структурою обирають _________, яка містить максимальну кількість _______.

2. Встановіть відповідність:

Сполука Родоначальна структура

 

3. Оберіть номери правильних відповідей:

У молекулі пантотенової кислоти наявні:

1) карбоксильна група;

2) аміногрупа;

3) первинна гідроксильна група;

4) третинна гідроксильна група;

5) амідна група.

 

4. Встановіть відповідність:

Клас сполук Формула

1) аміни;

2) прості естери.

5. Вкажіть правильну послідовність:



Последнее изменение этой страницы: 2016-06-08

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.