Organinis chloro junginys, chloro angliavandenilis arba chloruotas angliavandenilis, yra organinė medžiaga, turinti bent vieną kovalentiniu ryšiu susietą chloro atomą, kuris turi įtakos molekulės cheminei elgsenai. Chloralkanų klasė (alkanai, kurių vienas ar keli vandenilio atomai pakeisti chloru) pateikia bendrų pavyzdžių. Didelė chlororganinių junginių struktūrinė įvairovė ir skirtingos cheminės savybės lemia platų pavadinimų ir pritaikymo spektrą. Organochloridai yra labai naudingos medžiagos daugeliu atvejų, tačiau kai kurie iš jų kelia rimtą aplinkos problemą.
Įtaka nuosavybėms
Chlorinimas keliais būdais keičia fizines angliavandenilių savybes. Dėl didesnės chloro atominės masės, palyginti su vandenilio, junginiai yra tankesni už vandenį. Alifatiniai organochloridai yra alkilinimo agentai, nes chloridas yra paliekanti grupė.
Chlororganinių junginių nustatymas
Daugelis tokių junginių buvo išskirti iš natūralių š altinių – nuo bakterijų iki žmonių. Chlorinti organiniai junginiai randami beveik visose biomolekulių klasėse, įskaitant alkaloidus, terpenus, aminorūgštis, flavonoidus, steroidus ir riebalų rūgštis. Organochloridai, įskaitant dioksinus, susidaro aukštos temperatūros laukinių gaisrų aplinkoje, o dioksinų buvo rasta išsaugotuose pelenuose po žaibo gaisrų, kurie buvo anksčiau nei sintetiniai dioksinai.
Be to, iš jūros dumblių buvo išskirti įvairūs paprasti chlorinti angliavandeniliai, įskaitant dichlormetaną, chloroformą ir anglies tetrachloridą. Didžioji dalis aplinkoje esančio chlormetano susidaro natūraliai biologinio skaidymosi, miškų gaisrų ir ugnikalnių metu. Organiniai chloro junginiai aliejuje taip pat plačiai žinomi (pagal GOST – R 52247-2004).
Epibatidinas
Natūralus organochloridas epibatidinas, iš medžių varlių išskirtas alkaloidas, turi stiprų analgezinį poveikį ir skatina naujų vaistų nuo skausmo tyrimus. Varlės gauna epibatidino su maistu ir izoliuoja jį ant odos. Tikėtini maisto š altiniai yra vabalai, skruzdėlės, erkės ir musės.
Alkanai
Alkanai ir arilalkanai gali būti chloruojami laisvųjų radikalų sąlygomis ultravioletine spinduliuote. Tačiau chloravimo laipsnį sunku kontroliuoti. Arilo chloridai gali būti gaminami Friedel-Crafts halogeninant, naudojant chlorą ir Lewiso rūgšties katalizatorių. Chlororganinio junginio nustatymo metodaijunginiai apima ir šio katalizatoriaus naudojimą. Kiti metodai taip pat paminėti straipsnyje.
Haloformo reakcija naudojant chlorą ir natrio hidroksidą taip pat gali generuoti alkilo halogenidus iš metilketonų ir susijusių junginių. Chloroformas anksčiau buvo gaminamas tokiu būdu.
Chloras prideda alkenų ir alkinų prie kelių ryšių, sudarydamas di- arba tetrachloro junginius.
Alkilchloridai
Alkilchloridai yra universalūs organinės chemijos elementai. Nors alkilbromidai ir jodidai yra reaktyvesni, alkilchloridai yra pigesni ir lengviau prieinami. Alkilchloridus lengvai puola nukleofilai.
Alkilhalogenidus kaitinant natrio hidroksidu arba vandeniu gaunami alkoholiai. Reaguojant su alkoksidais arba aroksidais gaunami esteriai Williamsono eterio sintezėje; reakcijos su tioliais duoda tioeterius. Alkilchloridai lengvai reaguoja su aminais, sudarydami pakeistus aminus. Finkelšteino reakcijoje alkilchloridai pakeičiami minkštesniais halogenidais, tokiais kaip jodidas.
Taip pat galima reakcija su kitais pseudohalogenidais, tokiais kaip azidas, cianidas ir tiocianatas. Esant stipriai bazei, alkilchloridai dehidrohalogeninami, kad susidarytų alkenai arba alkinai.
Alkilchloridai reaguoja su magniu, sudarydami Grignardo reagentus, paversdami elektrofilinį junginį nukleofiliniu. Wurtz reakcija sujungia du alkilo halogenidus su natriu redukuojant.
Programa
Didžiausia programachloro organinė chemija yra vinilo chlorido gamyba. 1985 m. metinė gamyba buvo apie 13 milijardų kilogramų, beveik visa iš jų buvo paversta polivinilchloridu (PVC). Chlororganinių junginių nustatymas (pagal GOST) yra procesas, kurio negalima atlikti be specialios standartizuotos įrangos.
Dauguma mažos molekulinės masės chloruotų angliavandenilių, tokių kaip chloroformas, dichlormetanas, dichloretanas ir trichloretanas, yra naudingi tirpikliai. Šie tirpikliai paprastai būna santykinai nepoliniai; todėl jie nesimaišo su vandeniu ir yra veiksmingi valant, pvz., riebalų šalinimui ir sausam valymui. Šis valymas taip pat taikomas organinių chloro junginių nustatymo metodams (naftoje ir kitose medžiagose šių junginių yra labai daug).
Svarbiausias yra dichlormetanas, kuris daugiausia naudojamas kaip tirpiklis. Chlormetanas yra chlorosilanų ir silikonų pirmtakas. Istoriškai reikšmingas, bet mažesnis yra chloroformas, daugiausia chlorodifluormetano (CHClF2) ir tetrafluoreteno, naudojamo teflonui gaminti, pirmtakas.
Dvi pagrindinės organinių chloro insekticidų grupės yra tokios medžiagos kaip DDT ir chlorinti alicikliniai tirpalai. Jų veikimo mechanizmas šiek tiek skiriasi nuo organinių chloro junginių aliejuje.
Į DDT panašūs junginiai
Į DDT panašios medžiagos veikia periferinę nervų sistemą. Aksono natrio kanale jie neleidžia užsidaryti vartams po aktyvavimo ir depoliarizacijos.membranos. Natrio jonai prasiskverbia pro nervo membraną ir sukuria destabilizuojantį neigiamą „postpotencialą“su padidėjusiu nervų jaudrumu. Šis nuotėkis sukelia pasikartojančius neurono iškrovimus spontaniškai arba po vieno dirgiklio.
Chlorinti ciklodienai yra aldrinas, dieldrinas, endrinas, heptachloras, chlordanas ir endosulfanas. Poveikio trukmė nuo 2 iki 8 valandų sukelia centrinės nervų sistemos (CNS) aktyvumo sumažėjimą, po to atsiranda dirglumas, drebulys, o vėliau – traukuliai. Veikimo mechanizmas yra surišti insekticidus GABA vietoje gama-aminosviesto rūgšties (GABA) chlorido jonoforo komplekse, kuris neleidžia chloridui patekti į nervą.
Kiti pavyzdžiai yra dikofolis, mireksas, keponas ir pentachlorfenolis. Jie gali būti hidrofiliniai arba hidrofobiniai, atsižvelgiant į jų molekulinę struktūrą.
Bifenilai
Polichlorinti bifenilai (PCB) kadaise buvo plačiai naudojami elektros izoliatoriai ir šilumos perdavimo skysčiai. Jų naudojimas paprastai buvo nutrauktas dėl sveikatos problemų. PCB buvo pakeisti polibromuotais difenilo eteriais (PBDE), kurie sukelia panašias toksiškumo ir bioakumuliacijos problemas.
Kai kurių tipų organiniai chloro junginiai yra labai toksiški augalams ar gyvūnams, įskaitant žmones. Dioksinai, susidarantys deginant organines medžiagas esant chlorui, yra patvarūs organiniai teršalai, kurie, patekę į aplinką, kelia pavojų, kaip ir kai kurie insekticidai (pvz.kaip DDT).
Pavyzdžiui, DDT, kuris XX amžiaus viduryje buvo plačiai naudojamas vabzdžių kontrolei, taip pat kaupiasi maisto grandinėse, kaip ir jo metabolitai DDE ir DDD, ir sukelia reprodukcinės sistemos problemų (pvz. kiaušinių lukštai) kai kuriose paukščių rūšyse. Kai kurie šio tipo junginiai, pavyzdžiui, sieros garstyčios, azoto garstyčios ir liuzitas, dėl savo toksiškumo netgi naudojami kaip cheminis ginklas.
Apsinuodijimas organiniais chloro junginiais
Tačiau chloro buvimas organiniame junginyje nesukelia toksiškumo. Kai kurie organiniai chloridai laikomi pakankamai saugiais maistui ir vaistams. Pavyzdžiui, žirniuose ir pupelėse yra natūralaus chlorinto augalinio hormono 4-chlorindol-3-acto rūgšties, o saldiklis sukralozė (Splenda) plačiai naudojama dietiniuose produktuose.
2004 m. visame pasaulyje buvo patvirtinti mažiausiai 165 organiniai chloridai, skirti naudoti kaip vaistai, įskaitant natūralų antibiotiką vankomiciną, antihistamininį vaistą loratadiną (Claritin), antidepresantą sertraliną (Zoloft), antiepilepsinį lamotriginą (Lamictal), ir inhaliaciniai vaistai. anestetikas izofluranas. Šiuos junginius būtina žinoti norint nustatyti organinius chloro junginius aliejuje (pagal GOST).
Mokslininkų išvados
Rachel Carson savo 1962 m. knygoje „Tylus pavasaris“paskelbė apie pesticidų toksiškumą DDT. Nors daugelis šalių nutrūkoTam tikrų tipų organinių chloro junginių naudojimas, pvz., JAV DDT draudimas, patvarūs DDT, PCB ir kiti organiniai chloro likučiai, vis dar randami žmonių ir žinduolių organizme visoje planetoje, praėjus daugeliui metų po gamybos ir naudojimo apribojimų.
Arkties regionuose ypač didelis kiekis randamas jūrų žinduoliuose. Šios cheminės medžiagos yra koncentruotos žinduoliuose ir netgi randamos žmogaus piene. Kai kurių jūrų žinduolių rūšių, ypač tų, kurios gamina riebų pieną, patinų koncentracija paprastai būna daug didesnė, nes patelės sumažina koncentraciją, perduodamos medžiagas palikuonims per laktaciją. Taip pat šių medžiagų galima rasti aliejuje, į tai svarbu atsižvelgti nustatant organinius chloro junginius aliejuje (pagal GOST). Paprastai tai reiškia pesticidus, nors gali reikšti ir bet kokį šio tipo junginį.
Organiniai chloro pesticidai gali būti klasifikuojami pagal jų molekulines struktūras. Ciklopentadieno pesticidai yra alifatinės žiedinės struktūros, gautos iš pentachlorciklopentadieno Diels-Alder reakcijų ir apima chlordaną, nonachlorą, heptachlorą, heptachloro epoksidą, dieldriną, aldriną, endriną, mireksą ir keponą. Kiti organinių chloro pesticidų poklasiai yra DDT šeima ir heksachlorcikloheksano izomerai. Visi šie pesticidai turi mažą tirpumą ir lakumą, yra atsparūs skilimo procesams aplinkoje. Jų toksiškumas ir išlikimas aplinkoje lėmė jųapribojimas arba sustabdymas daugeliui naudojimo atvejų Jungtinėse Valstijose.
Pesticidai
Organiniai chloro pesticidai labai efektyviai naikina kenkėjus, ypač vabzdžius. Tačiau daugelį šių cheminių produktų aplinkosaugos aktyvistai ir vartotojai vertina neigiamai dėl vieno gerai žinomo ir dabar uždrausto organinio chloro pesticido: dichlordifeniltrichoetano, geriau žinomo kaip DDT.
Organiniai chloro pesticidai yra cheminės medžiagos, kuriose yra anglies, chloro ir vandenilio. Kaip paaiškino JAV žuvų ir laukinės gamtos tarnyba, chloro ir anglies ryšiai yra ypač stiprūs, o tai neleidžia šioms cheminėms medžiagoms greitai suirti ar ištirpti vandenyje. Cheminė medžiaga taip pat pritraukia riebalus ir kaupiasi juos vartojančių gyvūnų riebaliniame audinyje.
Kartu su DDT JAV EPA uždraudė naudoti kitus organinius chlorinius pesticidus, tokius kaip aldrinas, dieldrinas, heptachloras, mireksas, chlordekonas ir chlordanas. Europa panašiai uždraudė daugelį organinių chloro pesticidų, tačiau abiejuose šiuose regionuose organinės chloro cheminės medžiagos vis dar yra daugelio namų, sodo ir aplinkos kenkėjų kontrolės produktų veikliosios medžiagos.aplinkai, teigia EPA. Organiniai chloro pesticidai taip pat yra labai populiarūs besivystančiose šalyse visame pasaulyje, naudojami žemės ūkyje.
Nesvarbu, ar tyrinėjate dirbamą žemę, kad įsitikintumėte, jog ji vis dar užpildyta vasariniais organiniais chloro pesticidais, ar tikrinate, ar vandenyje nėra organinių chloro junginių, bandymai yra geriausias būdas išsiaiškinti, ar šios cheminės medžiagos yra šalia jūsų. Šioms cheminėms medžiagoms išbandyti galima naudoti EPA 8250A ir 8270B metodus. 8250A gali tikrinti atliekas, dirvožemį ir vandenį, o 8270B naudoja dujų chromatografiją / masės spektrometriją (GC/MS).
Nors organiniai chloro pesticidai geriausiai žinomi dėl to, kad kenkia kai kurių paukščių gebėjimui dėti sveikus kiaušinius, žinoma, kad šios cheminės medžiagos neigiamai veikia žmones, kurie vartoja arba įkvepia pesticidus. Atsitiktinis užterštų žuvų ar gyvūnų audinių įkvėpimas arba suvartojimas yra labiausiai tikėtinas organinių chloro pesticidų nurijimo būdas. Norint patvirtinti, kad kažkas turi apsinuodijimo organiniu chloru požymių, kraujas arba šlapimas paprastai siunčiami į universitetą arba vyriausybinę agentūrą, kuri naudoja GC/MS cheminių junginių tyrimui.
Apsinuodijimo požymiai
Įspėjamieji organinio chloro pesticidų toksiškumo požymiai yra traukuliai, haliucinacijos, kosulys, odos bėrimas, vėmimas, pilvo skausmas, galvos skausmas, sumišimas ir galbūt kvėpavimo sutrikimainepakankamumas pagal Matthew Wong, PhD, PhD ir Beth Israel Deaconess medicinos centro, Medscape. Nors daugelis šių pesticidų yra uždrausti JAV ir Europoje, juos naudojant kitose pasaulio vietose ir laikant kai kuriose JAV ir Europos dalyse susidaro situacijos, kai vis dar galimas apsinuodijimas organiniu chloru.
Organinių chloro pesticidų sudėtyje yra daug patvarių cheminių medžiagų, kurios yra veiksmingos ir kelia didelį pavojų visame pasaulyje.
Nors halogeninti organiniai junginiai gamtoje yra gana reti, palyginti su nehalogenintais, daugelis tokių junginių buvo išskirti iš natūralių š altinių, nuo bakterijų iki žmonių. Yra natūralių chloro junginių pavyzdžių, randamų beveik visose biomolekulių klasėse, įskaitant alkaloidus, terpenus, aminorūgštis, flavonoidus, steroidus ir riebalų rūgštis.
Organochloridai, įskaitant dioksinus, susidaro aukštos temperatūros miškų gaisrų aplinkoje, o dioksinų buvo rasta išsaugotuose žaibo gaisrų pelenuose prieš sintetinius dioksinus. Be to, iš jūros dumblių buvo išskirti įvairūs paprasti chlorinti angliavandeniliai, įskaitant dichlormetaną, chloroformą ir anglies tetrachloridą.
Didžioji dalis aplinkoje esančio chlormetano susidaro natūraliai dėl biologinio skaidymo, miškų gaisrų ir ugnikalnių. Natūralus organinis chloro epibatidinas, iš medžių varlių išskirtas alkaloidas, pasižymi stipriu analgeziniu poveikiu irskatina naujų vaistų nuo skausmo tyrimus.
Dioksinai
Kai kurių tipų organiniai chloro junginiai yra labai toksiški augalams ar gyvūnams, įskaitant žmones. Dioksinai, susidarantys deginant organines medžiagas esant chlorui, ir kai kurie insekticidai, tokie kaip DDT, yra patvarūs organiniai teršalai, keliantys pavojų aplinkai. Pavyzdžiui, XX amžiaus viduryje per didelis DDT naudojimas, susikaupęs gyvūnuose, smarkiai sumažino kai kurių paukščių populiacijas. Chlorinti tirpikliai, netinkamai naudojami ir šalinami, sukelia požeminio vandens taršos problemų.
Kai kurie organiniai chloridai, pavyzdžiui, fosgenas, netgi buvo naudojami kaip cheminės kovos priemonės. Kai kurie dirbtinai sukurti ir toksiški organiniai chloridai, tokie kaip DDT, kaupsis organizme kiekvieną kartą paveikus ir galiausiai sukels mirtinus kiekius, nes organizmas negali jų suskaidyti ar atsikratyti. Tačiau chloro buvimas organiniame junginyje jokiu būdu neužtikrina toksiškumo. Daugelis organinių chloro junginių yra pakankamai saugūs maistui ir vaistams.
Pavyzdžiui, žirniuose ir pupelėse yra natūralaus chlorinto augalinio hormono 4-chlorindol-3-acto rūgšties (4-Cl-IAA), o saldiklio sukralozė (Splenda) plačiai naudojama dietiniuose produktuose. 2004 m. – mažiausiai 165chloro organiniai junginiai, skirti naudoti kaip vaistai, įskaitant antihistamininį preparatą loratadiną (Claritin), antidepresantą sertraliną (Zoloft), vaistą nuo epilepsijos lamotriginą (lamiktalį) ir inhaliacinį anestetiką izofluraną.
Rachel Carson atidarymas
Su Silent Spring (1962 m.) Rachel Carson atkreipė visuomenės dėmesį į organinio chloro toksiškumo problemą. Nors daugelis šalių laipsniškai panaikino kai kurių šių junginių tipų naudojimą (pvz., JAV uždraudė DDT dėl Carsono darbo), patvarūs organiniai chloridai ir toliau stebimi žmonėms ir žinduoliams visoje planetoje, kurių lygis gali būti žalingas praėjus daugeliui metų. gamyba. Jų naudojimas buvo ribotas.
Organiniai chloro junginiai (pagal GOST) įtraukti į žmonėms pavojingų medžiagų sąrašą.
