Гексаметилентетрамин , также известный как метенамин , гексамин или уротропин , представляет собой гетероциклическое органическое соединение с формулой (CH 2 ) 6 N 4 . Это белое кристаллическое соединение хорошо растворяется в воде и полярных органических растворителях. Он имеет решетчатую структуру, похожую на адамантан . Это полезно в синтезе других органических соединений, включая пластмассы, фармацевтические препараты и добавки для каучука. Он сублимируется в вакууме при 280 ° C.
Имена | |||
---|---|---|---|
Название ИЮПАК 1,3,5,7-Тетраазатрицикло [3.3.1.1 3,7 ] декан | |||
Другие названия Гексамин; Метенамин; Уротропин; 1,3,5,7-тетраазаадамантан, формин, аминоформ | |||
Идентификаторы | |||
3D модель ( JSmol ) | |||
2018 г. | |||
ЧЭБИ | |||
ЧЭМБЛ | |||
ChemSpider | |||
DrugBank | |||
ECHA InfoCard | 100.002.642 | ||
Номер ЕС |
| ||
Номер E | E239 (консерванты) | ||
26964 | |||
КЕГГ | |||
MeSH | Метенамин | ||
PubChem CID | |||
UNII | |||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| |||
| |||
Характеристики | |||
C 6 H 12 N 4 | |||
Молярная масса | 140,186 г / моль | ||
Появление | Белое кристаллическое твердое вещество | ||
Запах | Рыбный, похожий на аммиак | ||
Плотность | 1,33 г / см 3 (при 20 ° C) | ||
Температура плавления | 280 ° С (536 ° F, 553 К) ( сублимированные ) | ||
85,3 г / 100 мл | |||
Растворимость | Растворим в хлороформе , метаноле , этаноле , ацетоне , бензоле , ксилоле , эфире. | ||
Растворимость в хлороформе | 13,4 г / 100 г (20 ° С) | ||
Растворимость в метаноле | 7,25 г / 100 г (20 ° С) | ||
Растворимость в этаноле | 2,89 г / 100 г (20 ° С) | ||
Растворимость в ацетоне | 0,65 г / 100 г (20 ° С) | ||
Растворимость в бензоле | 0,23 г / 100 г (20 ° С) | ||
Кислотность (p K a ) | 4.89 [1] | ||
Фармакология | |||
Код УВД | J01XX05 ( ВОЗ ) | ||
Опасности | |||
Основные опасности | Легковоспламеняющиеся, вредные | ||
Пиктограммы GHS | |||
Сигнальное слово GHS | Предупреждение | ||
Положения об опасности GHS | H228 , H317 | ||
Меры предосторожности GHS | P210 , P240 , P241 , P261 , P272 , P280 , P302 + 352 , P321 , P333 + 313 , P363 , P370 + 378 , P501 | ||
NFPA 704 (огненный алмаз) | 2 3 1 | ||
точка возгорания | 250 ° С (482 ° F, 523 К) | ||
самовоспламенения температуру | 410 ° С (770 ° F, 683 К) | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
проверить ( что есть ?) | |||
Ссылки на инфобоксы | |||
Синтез, строение, реакционная способность
Гексаметилентетрамин был открыт Александром Бутлеровым в 1859 году. [2] [3] Его получают промышленным способом путем объединения формальдегида и аммиака . [4] Реакция может проводиться в газовой фазе и в растворе.
Молекула имеет симметричную тетраэдрическую решетчатую структуру, подобную адамантану , у которой четыре «угла» - это атомы азота, а «края» - метиленовые мостики . Хотя молекулярная форма определяет клетку, внутри нет пустого пространства для связывания других атомов или молекул, в отличие от краун-эфиров или более крупных структур криптанда .
Молекула ведет себя как аминное основание, подвергаемое протонирование и N - алкилирование (например , Кватерниум-15 ).
Приложения
Преимущественно гексаметилентетрамин используется в производстве порошкообразных или жидких препаратов фенольных смол и формовочных смесей на основе фенольных смол , куда он добавляется в качестве отверждающего компонента. Эти продукты используются в качестве связующих, например, в накладках тормозов и сцеплений, абразивных изделиях, нетканых текстильных материалах, формованных деталях, полученных с помощью процессов формования, и огнестойких материалах. [4]
Было высказано предположение, что гексаметилентетрамин может работать как молекулярный строительный блок для самоорганизующихся молекулярных кристаллов. [5] [6]
Медицинское использование
Как соль миндальной кислоты (универсальный метенамин манделат, USP [7] ), он используется для лечения инфекции мочевыводящих путей. Систематический обзор ее использования для этой цели у взрослых женщин нашли там не было никакой пользы доказательств пользы. [8]
Гистологические пятна
Окрашивание метенамином серебром используется для окрашивания в гистологии , в том числе следующих типов:
- Окрашивание серебра метенамином Грокотта , широко используемое в качестве экрана для грибковых организмов .
- Окраска Джонса , метенамин серебро-Периодная кислота-Шифф, которая окрашивает базальную мембрану , помогая увидеть "шипованную" базальную мембрану клубочков, связанную с мембранозным гломерулонефритом .
Твердое топливо
Вместе с 1,3,5-триоксаном гексаметилентетрамин является компонентом гексаминовых топливных таблеток, используемых туристами, любителями, военными и гуманитарными организациями для подогрева продуктов для кемпинга или военных пайков. Он горит бездымно, имеет высокую плотность энергии 30,0 мегаджоулей на килограмм (МДж / кг), не разжижается при горении и не оставляет пепла, хотя его пары токсичны.
Стандартизированные 0,149 г таблетки метенамина (гексамина) используются в лабораториях противопожарной защиты в качестве чистого и воспроизводимого источника огня для проверки воспламеняемости ковров и ковровых покрытий. [9]
Пищевая добавка
Гексаметилентетрамин или гексамин также используют в качестве пищевой добавки в качестве консерванта ( INS номер 239). Он одобрен для использования для этой цели в ЕС [10], где он указан под номером E239, однако не одобрен в США, России, Австралии или Новой Зеландии. [11]
Реагент в органической химии
Гексаметилентетрамин - универсальный реагент в органическом синтезе . [12] Он используется в реакции Duff (формилирование аренов), [13] реакция соммль (преобразование бензилгалогенидов в альдегиды), [14] и в реакции Delepine (синтез аминов из алкилгалогенидов). [15]
Взрывчатые вещества
Гексаметилентетрамин является основным компонентом для производства гексамина и, следовательно, C-4 [4], а также октогена , динитрата гексамина, диперхлората гексамина и HMTD .
Историческое использование
Гексаметилентетрамин был впервые использован в медицине в 1899 году как мочевой антисептик . [16] Однако она использовалась только в случаях кислой мочи, тогда как борная кислота применялась для лечения инфекций мочевыводящих путей щелочной мочой. [17] Ученый Де Эдс обнаружил прямую корреляцию между кислотностью окружающей среды гексаметилентетрамина и скоростью его разложения. [16] Таким образом, его эффективность как лекарственного средства во многом зависела от кислотности мочи, а не от количества вводимого лекарства. [17] В щелочной среде гексаметилентетрамин оказался почти полностью неактивным. [17]
Гексаметилентетрамин также использовался в качестве метода лечения солдат, подвергшихся воздействию фосгена во время Первой мировой войны . Последующие исследования показали, что большие дозы гексаметилентетрамина обеспечивают некоторую защиту, если принимать до воздействия фосгена, но не обеспечивают никакой защиты, если принимать позже. [18]
Продюсеры
С 1990 года количество европейских производителей сокращается. Французский завод SNPE закрыт в 1990 году; в 1993 г. было прекращено производство гексаметилентетрамина в г. Лойна , Германия; в 1996 году было закрыто итальянское предприятие Agrolinz; в 2001 году закрылся британский производитель Borden ; в 2006 году производство на Chemko, Словацкая Республика, было закрыто. Остальные производители включают INEOS в Германии, Caldic в Нидерландах и Hexion в Италии. В США компания Eli Lilly and Company прекратила производство таблеток метенамина в 2002 году. [9] В Австралии таблетки гексамина для топлива производит компания Thales Australia Ltd. В Мексике гексамин производит компания Abiya.
Рекомендации
- ^ Куни, AP; Крэмптон, MR; Голдинг, П. (1986). «Кислотно-основное поведение гексамина и его N- ацетилпроизводных». J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 (6): 835–839. DOI : 10.1039 / P29860000835 .
- ^ Бутлеров А. (1859 г.). "Ueber einige Derivate des Jodmethylens" [О некоторых производных метиленйодида ]. Аня. Chem. Pharm. (на немецком). 111 (2): 242–252. DOI : 10.1002 / jlac.18591110219 .В этой статье Бутлеров открыл формальдегид, который он назвал «Диоксиметилен» (диоксид метилена) [страница 247], потому что его эмпирическая формула для него неверна (C 4 H 4 O 4 ). На страницах 249–250 он описывает обработку формальдегида газообразным аммиаком с образованием гексамина.
- ^ Бутлеров А. (1860). "Ueber ein neues Methylenderivat" [О новом производном метилена]. Аня. Chem. Pharm. (на немецком). 115 (3): 322–327. DOI : 10.1002 / jlac.18601150325 .
- ^ а б в Eller, K .; Henkes, E .; Россбахер, Р .; Хёке, Х. (2000). «Амины алифатические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Wiley-VCH Verlag GmbH. DOI : 10.1002 / 14356007.a02_001 . ISBN 9783527306732.
- ^ Маркл, RC (2000). «Молекулярные строительные блоки и стратегии развития молекулярной нанотехнологии». Нанотехнологии . 11 (2): 89. DOI : 10.1088 / 0957-4484 / 11/2/309 .
- ^ Гарсия, JC; Хусто, JF; Мачадо, WVM; Ассали, LVC (2009). «Функционализированный адамантан: строительные блоки для самосборки наноструктур». Phys. Rev. B . 80 (12): 125421. arXiv : 1204.2884 . Bibcode : 2009PhRvB..80l5421G . DOI : 10.1103 / PhysRevB.80.125421 . S2CID 118828310 .
- ^ «Метенамина манделат, USP» . Edenbridge Pharmaceuticals.
- ^ Бахит М., Кшизаняк Н., Хильдер Дж., Кларк Дж., Скотт А.М., Мар CD (январь 2021 г.). «Использование гиппурата метенамина для профилактики инфекций мочевыводящих путей у взрослых женщин в сообществе: систематический обзор и метаанализ» . Br J Gen Pract (Систематический обзор). DOI : 10.3399 / BJGP.2020.0833 . PMC 8136580 . PMID 34001538 .
- ^ a b Алан Х. Шоен (2004), Re: Эквивалентность стандарта таблеток метенамина по воспламеняемости ковров и ковровых покрытий. Архивировано 05 октября 2008 г. в Wayback Machine . Комиссия по безопасности потребительских товаров США, Вашингтон, округ Колумбия, 29 июля 2004 г. Многие другие страны, которые все еще производят его, включают Россию, Саудовскую Аравию, Китай и Австралию.
- ^ Агентство по пищевым стандартам Великобритании: «Текущие добавки, одобренные ЕС, и их номера E» . Проверено 27 октября 2011 .
- ^ Кодекс пищевых стандартов Австралии и Новой Зеландии «Стандарт 1.2.4 - Маркировка ингредиентов» . Проверено 27 октября 2011 .
- ^ Blažzević, N .; Kolbah, D .; Белин, Б .; Šunjić, V .; Кайфеж, Ф. (1979). «Гексаметилентетрамин, универсальный реагент в органическом синтезе». Синтез . 1979 (3): 161–176. DOI : 10,1055 / с-1979-28602 .
- ^ Аллен, CFH; Leubne, GW (1951). «Сиринговый альдегид» . Органический синтез . 31 : 92. DOI : 10,15227 / orgsyn.031.0092 .
- ^ Виберг, КБ (1963). «2-Тиофенальдегид» . Органический синтез . DOI : 10.15227 / orgsyn.000.0000 .; Сборник , 3 , с. 811
- ^ Bottini, AT; Дев, В .; Клинк, Дж. (1963). «2-Бромаллиламин» . Органический синтез . 43 : 6. дои : 10,15227 / orgsyn.043.0006 .
- ^ а б Хиткот, Реджинальд Стрит А. (1935). «Гексамин как мочевой антисептик: I. ЕГО скорость гидролиза при различных концентрациях ионов водорода. Ii. ЕГО антисептическая сила против различных бактерий в моче». Британский журнал урологии . 7 (1): 9–32. DOI : 10.1111 / j.1464-410X.1935.tb11265.x . ISSN 0007-1331 .
- ^ а б в Эллиот (1913). «Об антисептических средствах мочевыводящих путей». Британский медицинский журнал . 98 : 685–686.
- ^ Диллер, Вернер Ф. (1980). «Недоразумение метенамина в терапии отравления фосгеном (обзорная статья)». Архив токсикологии . 46 (3–4): 199–206. DOI : 10.1007 / BF00310435 . ISSN 0340-5761 . PMID 7016075 . S2CID 2423812 .