Материал: Лекция Предмет, разделы и задачи токсикологической химии. Пищеварение и метаболизм посторонних веществ ядов. Вещества, которые изолируются минерализацией биологического материала (металлические яды)

Метаболизм. Незначительная часть ацетона, поступившего в организм, превращается в оксид углерода (IV), который выделяется с выдыхаемым воздухом. Некоторое количество ацетона выделяется из организма в неизменном виде с выдыхаемым воздухом и через кожу, а некоторое — с мочой.

Обнаружение ацетона

В химико-токсикологическом анализе для обнаружения ацетона применяют реакции с растворами иода, нитропруссида натрия, фурфурола, о -нитробензальдегида и метод микродиффузии.

Реакция образования йодоформа. При взаимодействии ацетона с раствором иода в щелочной среде образуется йодоформ:



Выполнение реакции. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл 10 %-го раствора аммиака и несколько капель раствора иода в иодиде калия. В присутствии ацетона образуется желтый осадок йодоформа с характерным запахом, а его кристаллы имеют характерную форму.

Предел обнаружения: 0,1 мг ацетона в пробе.

Эту реакцию дает и этиловый спирт.

Реакция с нитропруссидом натрия. Ацетон с нитропруссидом натрия в щелочной среде дает интенсивно-красную окраску. При подкислении уксусной кислотой окраска переходит в красно-фиолетовую:



С нитропруссидом натрия окрашенные соединения образуют вещества, содержащие енолизируемые СО-группы



Кетоны, в молекулах которых отсутствуют метильные или метиленовые группы, связанные с СО-группами, не дают этой реакции.

Реакция с о -нитробензальдегидом. При взаимодействии ацетона с о-нитробензальдегидом в щелочной среде образуется индиго, имеющее синюю окраску:




Метиловый спирт

Метиловый спирт (метанол) — бесцветная жидкость (т. кип. 64,5 °С, плотность 0,79), смешивающаяся во всех соотношениях с водой и многими органическими растворителями.

Метаболизм. Метиловый спирт, поступивший в организм, распределяется между органами и тканями. Наибольшее количество его накапливается в печени, а затем в почках. Меньшие количества этого спирта накапливаются в мышцах, жире и головном мозгу. елями. 

Обнаружение метилового спирта

Реакция образования метилового эфира салициловой кислоты.  При наличии метилового спирта в исследуемом растворе ощущается характерный запах метилового эфира салициловой кислоты:



Окисление метилового спирта. Большинство реакций обнаружения метилового спирта основано на окислении его до формальдегида и определении последнего при помощи реакций окрашивания.

Прежде чем приступить к окислению метилового спирта до формальдегида, необходимо проверить наличие этого альдегида в исследуемом растворе.

Для окисления метилового спирта в формальдегид применяют перманганат калия или другие окислители:

5СН ₃ ОН + 2КMnО ₄ + 3H ₂ SO ₄ ---> 5НСНО + 2MnSO ₄ + K ₂ SO ₄ + 8Н ₂ О.

При взаимодействии ионов марганца с избытком перманганата калия может образоваться оксид марганца (IV):

3Mn ²⁺ + 2MnO ₄ ^- + 2Н ₂ О ---> 5MnO ₂ + 4Н ⁺.

Для связывания избытка перманганата калия и оксида марганца (IV) прибавляют сульфит натрия или другие восстановители (гидросульфит натрия, щавелевую кислоту и др.).

Этиловый спирт

Этиловый спирт С₂Н₅ОН (этанол, этиловый алкоголь, винный спирт) — бесцветная, летучая жидкость с характерным запахом, жгучая на вкус (пл. 0,813—0,816, т. кип. 77—77,5 °С). Этиловый спирт горит синеватым пламенем, смешивается во всех соотношениях с водой, диэтиловым эфиром и многими другими органическими растворителями, перегоняется с водяным паром.

Действие на организм и токсичность. Этиловый спирт может поступать в организм несколькими путями: при приеме внутрь, при внутривенном введении, а также через легкие в виде паров с вдыхаемым воздухом.

Обнаружение этилового спирта

При исследовании органов трупов (желудок с содержимым, печень, почки и др.) на наличие этилового спирта его отгоняют с водяным паром. Обнаружение этилового спирта производят при помощи описанных ниже реакций. Для обнаружения этилового спирта в крови и моче применяют метод газожидкостной хроматографии.

Реакция образования йодоформа. При нагревании этилового спирта с раствором иода и щелочью образуется йодоформ, имеющий специфический запах:



Реакция образования уксусно-этилового эфира. Этиловый спирт с ацетатом натрия в присутствии серной кислоты образует уксусно-этиловый эфир, имеющий характерный запах:

2CH₃COONa + 2C₂H₅OH + H₂SO₄ ---> 2СН₃СООС₂Н₅ + Na₂SO₄ + 2H₂O

Реакция образования этилбензоата. При взаимодействии этилового спирта с бензоилхлоридом (хлористым бензоилом) образуется этилбензоат, имеющий характерный запах:



Реакция образования ацетальдегида. Этиловый спирт окисляется дихроматом калия, перманганатом калия и некоторыми другими окислителями до ацетальдегида:

ЗС₂Н₅ОН + К₂Cr₂O₇, + 4H₂SO₄ ---> 3СН₃СНО + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7R₂O

Схема анализа дистиллята химическим методом на фенолы, уксусную кислоту изоамиловый спирт, этиленгликоль, тетраэтилсвинец

Анализ смеси второго и третьего дистиллята

Остаток второго дистиллята смешивают с третьим дистиллятом и опять проводят анализ на галлоидпроизводные и формальдегид. С частью дистиллята, которая осталась, выполняют анализ на фенол и изоамиловий спирт.

Фенол

Фенол представляет собой тонкие длинные игольчатые кристаллы или бесцветную кристаллическую массу со своеобразным запахом. На воздухе он постепенно розовеет. Фенол растворяется в воде в соотношении 1 : 20, легко растворяется в этиловом спирте, диэти-ловом эфире, хлороформе, жирных маслах, растворах едких щелочей.

Обнаружение фенола

Для обнаружения фенола используется часть третьего дистиллята, который вносят в делительную воронку, прибавляют раствор гидрокарбоната натрия до щелочной реакции.

Реакция с бромной водой. От прибавления бромной воды к фенолу выпадает осадок трибромфенола:



Индофеноловая реакция. При окислении смеси фенолов и аминов (в том числе и аммиака) образуются индофенолы, имеющие соответствующую окраску:



Реакция Либермана. Эта реакция также основана на образовании индофенола. В качестве реактивов на фенолыприменяют нитрит натрия и серную кислоту. При взаимодействии нитрита натрия и серной кислоты образуется азотистая кислота, которая с фенолом образует n -нитрозофенол, при изомеризации которого образуется n -хиноидоксим:



При взаимодействии хиноидоксима с избытком фенола образуется индофенол, имеющий синюю окраску:



Реакция с хлоридом железа (III). От прибавления хлорида железа (III) к фенолу появляется синяя окраска.

Реакция с реактивом Миллона. 



1,2-хинонмоноксим с ионами ртути образует окрашенное внутрикомплексное соединение:



Уксусная кислота

Безводная (ледяная) уксусная кислота СН ₃ СООН представляет собой бесцветную гигроскопическую жидкость или бесцветные кристаллы с резким запахом. Она смешивается с водой, этиловым спиртом и диэтиловым эфиром во всех соотношениях. Эта кислота перегоняется с водяным паром. 

Метаболизм. Метаболитом уксусной кислоты является ацетальдегид, превращающийся частично в этиловый спирт и частично разлагающийся с образованием оксида углерода (IV) и воды.

Обнаружение уксусной кислоты

Реакция с хлоридом железа (III). От прибавления хлорида железа (III) к ацетат-ионам появляется красная окраска, обусловленная образованием основного ацетата железа:



Реакция с нитратом лантана и иодом. При взаимодействии ацетат-ионов с нитратом лантана La(NO ₃ ) ₃ в присутствии иода и аммиака раствор приобретает темно-синюю окраску или выпадает такого же цвета осадок. Появление этой окраски или осадка обусловлено адсорбцией иода основным ацетатом лантана. Подобную окраску дают и пропионаты.

Реакция образования индиго. При нагревании уксусной кислоты или ацетатов с солями кальция образуется ацетон:



Реакция образования уксусно-этилового эфира. При нагревании ацетатов с этиловым спиртом в присутствии серной кислоты образуется уксусно-этиловый эфир (этилацетат):



Изоамиловый спирт

Изоамиловый спирт (2-метилбутанол-4) является главной составной частью сивушных масел.

Метаболизм. Часть дозы изоамилового спирта, поступившего в организм, превращается в альдегид изовалериановой кислоты, а затем в изовалериановую кислоту. Некоторое количество неизмененного изоамилового спирта и указанных выше метаболитов выделяются из организма с мочой и с выдыхаемым воздухом.

Обнаружение изоамилового спирта

Реакция с салициловым альдегидом. Изоамиловый спирт с салициловым альдегидом в присутствии концентрированной серной кислоты дает окраску (реакция Комаровского). По одним данным, при этой реакцииконцентрированная серная кислота отнимает воду от изоамилового спирта, в результате чего образуется изоамилен (СН ₃ ) ₂ —СН—СН=СН ₂, который взаимодействует с салициловым альдегидом. Согласно другим данным, концентрированная серная кислота окисляет изоамиловый спирт. Образовавшийся при этом альдегидизовалериановой кислоты вступает в реакцию конденсации с салициловым альдегидом.

Реакция с n -диметиламинобензальдегидом. Изоамиловый спирт с n -диметиламинобензальдегидом в присутствии концентрированной серной кислоты дает окраску (реакция Комаровского).