Фтор и его соединения

После синтеза фтортирозина был изучен антагонизм между ним и тироксином, в результате чего оказалось, что трифтортирозин предупреждает или, во всяком случае, сильно тормозит процесс истощения гликогена печени и мышц, вызываемый действием тироксина. Имеются данные о том, что ежедневная доза (мг) трифтортирозина на длительное время снижает содержание сахара в I крови при хронических формах гипертириоза и диабета. На основе фтортирозина были получены лечебные препараты, из которых наиболее интересным оказался пардинон, употребляемый для лечений болезней щитовидной железы, особенно базедовой болезни. В последние годы I были получены новые фторсодержащие аналоги тирозина.

Для лечения щитовидной железы предложено химически более простое и менее токсичное соединение — 3-фтор- 4-оксифенилуксусная кислота. Это вещество известно под названиями капацина, К-17, пардинона.

Для лечения бронхиальных, особенно ревматического происхождения, заболеваний фторорганические соединения употреблялись уже давно. Например, действующим началом препарата антитусин, применяемого в Германии, является 4,4-дифтордифенил (FCeH₄—CeH₄F), получаемый из бензидина. В состав наружных средств против ревматизма входят фторпсевдокумол, фторфенетол и другие фторорганические соединения.

В медицине были использованы также эфиры монофторфосфорной кислоты; например, диизопропилфторфосфат успешно применяется в случаях ослабления деятельности мышц и для лечения глаукомы.

Интересные препараты на основе фторорганических соединений исследуются для лечения раковых заболеваний.

Например, дифтораденозин опробуется как средство против рака кожи. 5-Фторурацил подавляет рост многих опухолей у животных; в настоящее время начато его применение в клинической практике. В качестве противораковых препаратов исследуются фторуретаны, фторпири- мидины, гексафторпурин и фтортирозин. Имеются указания, что трифтортирозин способен замедлять образование и рост злокачественных опухолей у животных. Пардинон, действующим началом, которого является З-фтор-4-оксифенил-аминопропионовая кислота, подавляет саркому у животных.

Во время второй мировой войны продолжались изыскания антималярийных средств, заменяющих хинин. Было синтезировано и испытано значительное количество фторсодержащих соединений, в том числе фтор акридины, некоторые из которых оказались пригодными для профилактики и лечения малярии.

Исследованы некоторые фторсодержащие прессорные (повышающие давление крови) аминопрепараты, например аналоги эпинефрина и фенилэтиламина. Предварительные испытания показали, что при инъекции этих соединений наблюдается сужение сосудов и повышение кровяного давления.

В Англии и довоенной Польше было синтезировано много различных фторацетатов и определена их токсичность.

Фторацетаты токсичны и при ингаляции, и при резорбции (действие через кожу). Доза 0,1 мг на 1 кг живого веса абсолютно смертельна для собак и других животных. Они относятся к конвульсивным ядам со скрытым периодом действия, но в отличие от других галоидацетатов не обладают слезоточивым действием.

В некоторых странах монофторуксусную кислоту и ее амид употребляют в качестве родентицида (крысиного яда), а фторацетат натрия — как яд для полевых грызунов. При этом необходимо строго соблюдать меры предосторожности, так как яды опасны и для человека. Во Франции применение производных фторуксусной кислоты запрещено из-за сильной токсичности препаратов.

Производные монофторуксусной кислоты обладают исключительно сильным токсическим действием в отношении насекомых. Опрыскивание растений 0,001 %-ным раствором фтор ацетата натрия в течение двух дней приводит к гибели вредителей. При введении 1 мг соли в горшок, содержащий 400 г земли, или при смачивании нескольких листьев каплями раствора через пять дней все растение освобождается от тлей.

В Южной Африке, в области Претория, встречается растение гифблар (Dichapetalum cymosum), листья которого ядовиты для животных. Требуется менее 1 г свежих листьев, чтобы убить барана. Токсическим началом этого растения являются фторсодержащие соединения класса фторацетатов. Характерно, что растения встречаются в тех местах, где имеется повышенное содержание фтора в почве и воде. В Южной Родезии найдены растения, относящиеся к виду D. veneatum и называемые местным населением «мокоу». По своей ядовитости, обусловленной наличием в них фторацетата калия, они не уступают D. cymosum.

Имеется и другое, более крупное растение, распространенное в западной Африке (Сиерра Леоне), которое также содержит токсическое вещество, вызывающее у человека паралич ног. В отличие от южно-африканских ядовитых растений токсичность этого растения обусловлена содержанием высших фторкарбоновых кислот.

В 1932 г. алкилированием серебряных солей монофтор- фосфорной кислоты были получены диметилфторфосфат и диэтилфторфосфат. 

Эти соединения, обладающие значительной и специфической токсичностью, вызывают судорожно-паралитические и миотические явления (сильное сокращение зрачка, приводящее к резкому ухудшению зрения, особенно в вечернее время).

Исследования фторфосфатов проводились в секретном порядке. Только после второй мировой войны стало известно об интенсивной работе по синтезу фосфорорганических соединений, содержащих фтор, в Германии и Англии.

Наиболее широко был исследован диизопронилфторфосфат, известный под шифром DFP-3.

В период второй мировой войны это вещество рассматривалось в США и Англии как отравляющее и производилось в полузаводском масштабе. В Германии изыскания отравляющих веществ среди органических соединений фосфора были направлены также на получение новых инсектицидов.

Интересны исследования эфирофторангидридов алкилфосфиновых кислот, среди которых были найдены соединения, приближающиеся по своей токсичности к наиболее сильным природным ядам. Изопропиловый эфир фторангидрида метилфосфиновой кислоты изготовлялся в Германии под шифрованным названием зарин и был секретным отравляющим веществом фашистской армии. Он представляет собой жидкость, почти не имеющую запаха. Несмотря на высокую температуру кипения (151°), зарин обладает достаточно большой упругостью паров, что обусловливает поражения при его вдыхании: его ингаляционная токсичность в десять раз превышает токсичность синильной кислоты. Он вызывает отравление и при проникновении через кожу. Еще более токсичен другой представитель отравляющих веществ этого типа, известный под шифром зоман (пинаколиновый эфир фторангидрида метилфосфиновой кислоты) — бесцветное вещество со слабым эфирным запахом (т. кип. 168°).

Он обладает судорожно-паралитическим и миотическим действием и в 2,5 раза токсичнее зарина при ингаляции и при действии через кожу. Появление таких высокотоксичных отравляющих веществ в значительной мере заставило изменить способы и средства противохимической защиты.

Токсичность фосфорорганических ОВ обусловлена их способностью подавлять деятельность жизненно важного фермента (холинэстеразы), который гидролизует ацетилхолин, образующийся при передаче нервных импульсов. Накопление ацетилхолина вызывает извращение передачи нервных импульсов.

XX век характеризуется бурным развитием науки и техники. Если ранее отдельные области естествознания создавались столетиями, то теперь мы являемся свидетелями того, как они заново возникают и достигают апогея развития в течение одного поколения. Так, во второй половине XX века создана наука об атомном ядре, возникла новая ветвь реактивной техники и небывалого развития достигла генетика. В области химических наук бурно развились новые отрасли органической химии — химия полимеров, химия природных соединений и химия фтора. Последняя уже сыграла существенную роль в развитии реактивной техники и авиации. Новые технические проблемы, выдвигаемые этими областями техники и в первую очередь повышенные требования к свойствам материалов, могут быть удовлетворены вовлечением в круг исследований новых элементов и создания на их основе новых структур. Одним из таких элементов и является фтор, основным соединениям которого посвящена настоящая книга. Авторы надеются, что она окажется интересной не только химикам, но и инженерам, работающим в самых разнообразных областях техники.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

История открытия фтора связана с минералом флюоритом, или плавиковым шпатом. Состав этого минерала, отвечает формуле CaF₂, и он представляет собой первое содержащее фтор вещество, которое начал использовать человек.

Фтор широко применяют как фторирующий агент  при получении различных фторидов (SF₆, BF₃, WF₆ и других), в том числе и соединений инертных газов ксенона (Xe) и криптона (Kr).

Соединения  фтора уже давно применялись при электролитическом получении алюминия, электролитическом осаждении и рафинировании металлов, в производстве инсектицидов.

В настоящее  время фтор и его соединения нашли  применения также при разделении ряда редких металлов, как катализаторы многих процессов, при изготовлении химически жидкостей и пластических масс и т.д.

Изучение  свойств соединений фтора интересно  и потому, что он является наиболее электроотрицательным элементом, а  анион фтора - активнейшим аддендом в многочисленных комплексных соединениях.

В связи с  этим число научно-исследовательских  работ по химии фтора возрастает из года в год.

 

 

 

Библиографический список:

1. Ахметов Н.С., Общая и неорганическая химия. - М.: Высшая школа, 1989.
2. Банке Р. Е., Хасцельдин Р. Н.. Фторсодержащие полимеры. Химия и технология полимеров (1999), № 3.
3. Большая советская энциклопедия. – М.: Изд-во АН СССР, 1975.
4. Вознесенский С.А., Химия фтора, Химтеоретиздат, 1997.
5. Гудлицкий М.Е. Химия органических соединений фтора. Госхимиздат, 1991.
6. Гудман М., Морхауз Ф. “Органические молекулы в действии” Издательство “Мир” 1997г.
7. Кнунянц И. Л., Фокин А. В.. Фтор и его соединения. Природа (1995),

№ 8.

8. «Популярная библиотека химических элементов» книга первая: От водорода до палладия; Издательство “Наука” Москва 1999г
9. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия-11 – М.: Просвещение, 1992.
10. Рысс И.Г.. Химия фтора и его не органических соединений. Госхимиздат, 1991.
11. Саймонс Д. Фтор и его соединение, ил., т. I (1953) и т. II (1956).
12. Саймонс Д. Фторуглероды. В кн.: Новая химия, Изд-во АН СССР, 1999.
13. «Химия фтора». Сб. под редакцией И. Л. Кнунянца и О. В. Кильдишовой, т. I—III. ИЛ, 1948—1997.
14. Хомченко И.Г.  “Общая химия”, издательство “Химия” 1987.
15. Чегодаев Д.Д., Наумова 3.К., Дунаевская Ц.С. Фторопласты. Госхимиздат, 1995.
16. Экологическая химия: Пер. с нем. / Под ред. Ф. Корте. — М.: Мир, 1996.