- •Глава 10. Функциональные производные углеводородов ряда бензола
- •10.1. Общность строения и свойств монозамещённых бензолов
- •10.1.1. Электронные эффекты заместителей
- •10.1.2. Реакции электрофильного замещения
- •10.1.3. Реакции нуклеофильного замещения
- •10.2. Галогенарены
- •10.2.1. Классификация, номенклатура
- •10.2.2. Строение арилгалогенидов
- •10.2.3. Физические свойства
- •10.2.4. Химические свойства
- •10.2.5. Способы получения
- •10.2.6. Важнейшие представители
- •10.3. Ароматические сульфокислоты
- •10.3.1. Номенклатура
- •10.3.2. Строение
- •10.3.3. Физические и химические свойства
- •10.3.4. Способы получения
- •10.3.5. Производные сульфокислот
- •10.3.6. Медико-биологическое значение и Важнейшие представители
- •10.4. Ароматические нитросоединения
- •10.4.1. Строение нитробензола
- •10.4.2. Физические свойства
- •10.4.3. Химические свойства
- •10.4.4. Способы получения
- •10.4.5. Физиологическое действие и Важнейшие представители
- •10.5. Фенолы. Ароматические спирты. Хиноны
- •10.5.1. Классификация, номенклатура, изомерия фенолов и ароматических спиртов
- •10.5.2. Строение фенола и бензилового спирта
- •Ароматические амины и продукты неполного восстановления нитросоединений
- •10.6.1. Классификация, номенклатура, изомерия ароматических аминов
- •10.6.2. Строение анилина
- •10.6.3. Физические и химические свойства ароматических аминов
- •10.6.4. Способы получения ароматических аминов
- •10.6.5. Важнейшие представители ароматических аминов
- •10.6.6. Продукты неполного восстановления нитросоединений
- •10.7. Ароматические диазосоединения
- •10.7.1. Номенклатура диазосоединений
- •10.7.2. Механизм образования солей арендиазония и строение катиона бензолдиазония
- •10.7.3. Амфотерность диазосоединений
- •10.7.4. Реакции солей арендиазония
- •10.8. Ароматические альдегиды и кетоны
- •10.8.1. Изомерия, номенклатура
- •10.8.2. Строение бензальдегида
- •10.8.3. Физические и химические свойства
- •10.8.4. Способы получения
- •10.8.5. Важнейшие представители
- •10.9. Ароматические карбоновые кислоты и их производные
- •10.9.1. Классификация, номенклатура
- •10.9.2. Строение бензойной кислоты
- •10.9.3. Физические и химические свойства
- •10.9.4. Способы получения
- •10.9.5. Важнейшие представители
- •10.10. Физиологическая роль функциональных производных бензола
- •Вопросы и упражнения
10.3.6. Медико-биологическое значение и Важнейшие представители
Бензолсульфокислота является исходным веществом для синтеза фенола сульфурационным способом. Она служит также для синтеза м-бензолдисульфокислоты и ряда других промежуточных продуктов.
м-Бензолсульфокислота получается при сульфировании моносульфокислоты олеумом при 360 К. В случае, когда исходным веществом является бензол, сульфирование сначала ведут при температуре 315 К 20%-м олеумом, а затем продолжают при 360 К, используя 65%-й олеум. Натриевая соль м-бензолдисульфокислоты служит исходным веществом для синтеза резорцина.
п-Толуолсульфоновая кислота — бесцветное кристаллическое вещество; температура плавления 377К; хорошо растворима в воде и в органических растворителях. Её применяют в качестве кислотного катализатора во многих органических реакциях.
п-Толуолсульфонамид — бесцветное кристаллическое вещество; температура плавления 411 К; малорастворим в воде, но хорошо растворим в водном растворе щёлочи. Продукты хлорирования по атому азота нашли применение как дезинфицирующие и дегазационные средства (хлорамин-Т, дихлорамин-Т см. ниже).
Сульфокислоты являются промежуточными соединениями в синтезе ряда медицинских препаратов. При этом особое значение имеет реакция сульфохлорирования, приводящая к образованию сульфохлоридов, являющихся важнейшими промежуточными продуктами в производстве многочисленных сульфаниламидных препаратов.
В ряде случаев сульфогруппа входит в состав химико-фармацевтического препарата, придавая ему большую растворимость (сульфобутадион, гемитиамин, анальгин). Сульфогруппы обнаружены в составе природных биологически активных веществ, в частности в природном антикоагулянте крови гепарине. Многие поверхностно-активные вещества, содержащие сульфогруппу (в частности, производные сульфоянтарной кислоты), обладают сильным антимикробным действием. На основе таких соединений готовят лекарственные шампуни для лечения себореи и других кожных заболеваний, а некоторые способны усиливать действие антибиотиков и сульфаниламидных препаратов.
Особое значение для медицинской практики имеют производные амидов сульфокислот (хлорамины) и производные сульфаниламида (сульфаниламидные препараты).
Хлорамины получают при замене атомами хлора водородов аминогруппы в амидах сульфокислот:
хлорамин Б дихлорамин Б хлорамин Т дихлорамин Т
Хлорамины применяются в качестве антисептиков, дезинфицирующих средств, они способны дезактивировать ряд отравляющих веществ.
Принцип действия хлораминов основан на том, что в водной среде они гидролизуются с выделением хлорноватистой кислоты, которая является сильным окислителем:
2 HOCl Cl2 + H2O2
H2O2 H2O + O
Огромное значение в медицинской практике имеют сульфаниламидные препараты общей формулы:
В настоящее время считают, что в основе действия сульфаниламидных препаратов лежит конкурентная борьба между п-аминобензойной кислотой, необходимой для жизнедеятельности микроорганизмов, и очень похожей на неё по структуре и размерам сульфаниловой кислотой, которая, вступая в реакции вместо п-аминобензойной кислоты, задерживает рост бактерий.
Все сульфаниламидные препараты являются антимикробными средствами, поскольку они нарушают процесс получения микробами необходимых для их развития «ростовых факторов» – фолиевой кислоты и других веществ. Для получения терапевтического эффекта необходимо получать сульфаниламиды в дозах, достаточных для предотвращения возможности использования микробами п-аминобензойной кислоты, содержащейся в тканях. С другой стороны, приём излишне больших количеств сульфаниламидных препаратов может вызвать ряд осложнений.
В связи с широтой терапевтического действия и относительно большими лечебными дозами производство сульфаниламидных препаратов является одним из наиболее крупнотоннажных производств синтетических лекарственных веществ.
Сульфаниламидные препараты представляют собой кристаллические порошки белого или слегка желтоватого цвета, без запаха. Сульфаниламиды плохо растворимы в воде, но хорошо растворимы в ряде органических растворителей (спирт, ацетон) и имеют характерные температуры плавления (в пределах 430—530 К).
Ионообменные смолы — нерастворимые полимеры, способные образовывать соли с неорганическими соединениями. Полимеры образуются при полимеризации стирола или его аналогов. Сульфирование таких полимеров приводит к получению полисульфоновых кислот. Смолы с сильными кислотными функциями используются как катионообменные смолы.
Натриевая соль такого полимера (катионит) используется для умягчения воды:
2 R-SO3Na + Ca2+ (R-SO3)2Ca + 2 Na+