Нитрозамины

Нитрозамины (N-нитрозоамины) — органические соединения с общей формулой R₁R₂NNO, где R₁, R₂ — алкильный или арильный радикал. Известны также первичные нитрозамины (нестабильны, обычно не могут быть выделены в индивидуальном состоянии)^[1] и их N-ацильные производные общей формулы RN(X)NO — нитрозамиды (X = COR) нитрозомочевины (X = CONR₂), нитрозоуретаны (X = COOR) и пр.

ПолучениеПравить

Синтез нитрозаминов осуществляется введением нитрозо-группы во вторичные амины или амиды следующими реагентами:

Нитрозамины получают также реакцией вторичных аминов с нитритом натрия и формальдегидом или хлоралем:

СтроениеПравить

Атомы в молекулах нитрозаминов располагаются в одной плоскости. Строение молекулы простейшего органического нитрозамина (CH₃)₂NNO следующее:

Вращение по связи N−N сильно затруднено большим энергетическим барьером ΔG^‡ = 75—190 кДж/моль).

В ультрафиолетовом спектре присутствуют 2 полосы λ_макс = 360 нм (переход n → π, ε ~ 100) и λ_макс = 230—255 нм (переход n → π, ε ~ 5000).

В ИК-спектре различаются 2 характеристические полосы для связи N=O (1430—1530 см⁻¹) и связи N−N (~1000 см⁻¹).

Физические и химические свойстваПравить

Первичные нитрозамины (R₁ = H) — малоустойчивые вещества, стабильны только при температурах ниже 0 °C.

Нитрозамины являются жидкими или твёрдыми веществами жёлтого цвета, в индивидуальном виде малоустойчивы. Хорошо растворимы в воде и многих органических растворителях.

При действии восстановителей (водород на платине, палладии, LiAlH₄) нитрозамины превращаются в производные гидразина. Действие более жёстких восстановителей (водород на никеле Ренея, амальгама натрия) на нитрозамины сопровождается разрывом связи N−N с образованием вторичных аминов.

Азотная и перфторпероксоуксусная кислоты окисляют нитрозамины в соответствующие N-нитрамины. Ангидриды органических кислот ацилируют нитрозамины, при этом происходит разрыв связи N−N. Действие хлороводорода также приводит к разрыву связи N−N.

К разрыву связи N−N и образованием радикала R₂N· приводит и фотолиз нитрозаминов в парогазовой фазе.

В жидкой фазе в кислой среде нитрозамины способны фотолитически присоединяться к алкенам:

ПрименениеПравить

Нитрозамины применяют для извлечения вторичных аминов из смесей, а также в синтезе некоторых лекарственных препаратов и органических красителей. В лабораторных синтезах нитрозамины применяют для получения диазоалканов.

Биологическая рольПравить

Нитрозамины являются высокотоксичными соединениями. При попадании в организм они поражают печень, вызывают кровоизлияния, конвульсии, могут привести к коме. Большая часть нитрозаминов обладает сильным канцерогенным действием даже при однократном действии, проявляют мутагенные свойства. Напротив, N-нитрозо-N-метилмочевина обладает противоопухолевой активностью.

Чаще всего в пищевых продуктах обнаруживают наиболее токсичный нитрозодиметиламин и нитрозодиэтиламин. Содержание нитрозаминов контролируют в колбасных изделиях, рыбе и рыбных консервах, поскольку в них в качестве пищевой добавки используются нитриты натрия и калия, позволяющие придать мясу яркий розовый цвет. Больше всего нитрозаминов встречается в копченых мясных изделиях, колбасах, приготовленных с добавлением нитритов, — до 80 мкг/кг, в соленой и копченой рыбе — до 110 мкг/кг^[2]

Нитрозамины в косметикеПравить

Нитрозамины могут встречаться в широком перечне косметической продукции и продуктах питания, но их не указывают на этикетках, так как они находятся в виде примесей (концентрация 1—3 ppm). Нитрозамины были обнаружены в 53 ингредиентах и более 10 тыс. продуктов, что позволяет составить примерный перечень добавок, где они встречаются, в том числе туши, кондиционерах для волос, детские и взрослые шампуни, бальзамы-ополаскиватели, лосьоны и кремы для загара, корректор и прочее. Нитрозамины образуются в косметике, когда при определённых условиях нитраты соединяются с различными аминокислотами (строительные блоки белков). В частности, когда аминоспирты типа диэтаноламина (DEA) или триэтаноламина (TEA) используются в продуктах в качестве консервантов, которые могут распадаться до нитратов. Так как эти различные соединения разрушаются с течением времени, они могут рекомбинироваться в нитрозамины. И DEA и TEA являются общими добавками, используемыми для регулирования рН или выступают в качестве увлажняющих агентов^[3].

ЛитератураПравить

Меди — Полимерные // Химическая энциклопедия в 5 томах. — М.: Большая Российская Энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с.

ПримечанияПравить

↑ nitrosamines Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine // IUPAC Gold Book.
↑ Лакиза Н.В., Неудачница Л.К. Анализ пищевых продуктов. — 2015. — С. 134. — ISBN 978-5-7996-1568-0. Архивная копия от 21 мая 2022 на Wayback Machine
↑ Impurities of Concern in Personal Care Products (неопр.). Skin Deep Cosmetics Database. EWG. Дата обращения: 23 марта 2019. Архивировано из оригинала 23 марта 2019 года.

СсылкиПравить

Formation and occurrence of nitrosamines in food // Cancer Res. 1983 May; 43(5 Suppl):2435s—2440s.
Nitrosamines // US CPCS, DECEMBER 23, 1983.
Opinion on Nitrosamines and Secondary Amines in Cosmetic Products Scientific Committee on Consumer Safety, European Union, 2010 ISSN 1831-4767 ISBN 978-92-79-30741-6, doi:10.2772/4079, ND-AQ-12-001-EN-N.

[1] trosamines Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine // IUPAC Gold Book.

[2] Лакиза Н.В., Неудачница Л.К. Анализ пищевых продуктов. — 2015. — С. 134. — ISBN 978-5-7996-1568-0. Архивная копия от 21 мая 2022 на Wayback Machine

[3] Impurities of Concern in Personal Care Products (неопр.). Skin Deep Cosmetics Database. EWG. Дата обращения: 23 марта 2019. Архивировано из оригинала 23 марта 2019 года.

[1]

[2]

[3]