Cтраница 3
Фтор и жизнь - именно этот раздел химии фтора достоин наибольшего развития, и будущее - за ним. Можно и нужно работать и в этой области, но для того, чтобы получать не смертоносные отравляющие вещества, а различные препараты для борьбы с грызунами и другими сельскохозяйственными вредителями. Такое применение находят, например, монофторуксусная кислота и фторацетат Эатрия. [31]
Фтор и жизнь - именно этот раздел химии фтора достоин наибольшего развития, и будущее - за ним. Можно и нужно работать и в этой области, по для того, чтобы получать не смертоносные отравляющие вещества, а различные препараты для борьбы с грызунами и другими сельскохозяйственными вредителями. Такое применение находят, например, монофторуксусная кислота и фторацетат натрия. [32]
Это указывает на существенное различие в характере влияния атомов фтора и хлора на процессы метаболизма, связанное с разными размерами атомов. В случае ле-фторфенилаланина сначала имеет место превращение в л - фтортирозин и затем распад с образованием монофторуксусной кислоты, в связи с чем м - фторфенил-аланин вызывает у мышей сильные судороги и смерть. Основной причиной более высокой токсичности по сравнению с самой монофторуксусной кислотой считают более быстрое усвоение этого вещества. [33]
В предыдущих главах были рассмотрены главным образом те аспекты теории валентности, которые позволяют получить сведения о структуре и стабильности молекулы в основном состоянии. Если эта теория удовлетворительна, можно надеяться получить также полезную информацию о структуре и стабильности возбужденных и реагирующих молекул. Вот несколько типичных вопросов, которые ставят перед теорией химики-органики: почему монофторуксусная кислота ( Ка 2 2 - 10 - 3) сильнее, чем уксусная кислота ( Ка 1 8 - 10 - 5); почему толуол нитруется быстрее, чем бензол, и при этом образуется преимущественно 2 - и 4-нитротолуол, а в то же время нитрование нитробензола происходит чрезвычайно медленно по сравнению с бензолом и приводит почти исключительно к образованию m - динитробензола. Трудности, возникающие при теоретическом рассмотрении подобного рода задач, весьма значительны, так как в таких случаях энергетическое различие между двумя направлениями реакции очень мало, а число факторов, определяющих направление реакции, может быть очень велико. С другой стороны, в физической органической химии имеется значительно больше, чем в других областях химии, надежных данных, касающихся кинетики и условий равновесия реакций. На основе этих данных химики-органики развили эмпирические теории, которые оказались в общем чрезвычайно плодотворными. Рассмотрим эти теории и выясним, в какой степени они могут быть приспособлены к понятиям и методам квантовой механики. [34]
Синтез монофторуксусной кислоты был осуществлен в 1896 г., однако механизм ее токсического действия был выяснен лишь в 1940 г. Во время второй мировой войны, метиловый эфир монофторуксусной кислоты использовали в качестве боевого отравляющего вещества. Механизм его токсического действия заключается в том, что он гидролизуется в организме с образованием монофторуксусной кислоты, которая усваивается в цикле трикарбоновых кислот и ингибирует этот цикл. Как показано на приведенной ниже схеме, в результате описанного выше эффекта маскировки монофторуксусная кислота включается в цикл трикарбоновых кислот вместо уксусной кислоты и превращается во фторлимонную кислоту. В цикле трикарбоновых кислот лимонная кислота под действием аконита-зы претерпевает ферментативный гидролиз и превращается в аконитовую кислоту, которая в свою очередь дает оксалоуксусную кислоту. В то же время фторлимонная кислота подавляет действие дигидратаз, вследствие чего в организме происходит накопление лимонной кислоты, приводящее к его гибели. [35]
При замещении атома водорода в органической молекуле, участвующей в метаболизме животных или растений, на атом фтора организм часто не способен обнаружить эту подмену и включает такую молекулу в процессы метаболизма. Этот эффект, называемый эффектом маскировки ( mimic effect), отчетливо проявляется, например, в случае монофторуксусной кислоты. При увеличении числа атомов фтора в молекуле организм уже не обманывается: если производные монофторуксусной кислоты являются сильно токсичными веществами, то ди - и трифторуксусная кислота и их производные обладают лишь слабой токсичностью. [36]
В настоящее время остаются не вполне выясненными токсические свойства органических фторсодердеащих соединений. Фторуглероды, повидимому, наименее токсичны из органических соединений, но новый крысинь яд, известный под маркой 1080 ( монофторуксуеная кислота), является чрезвычайно токсичным веществом. Токсичность фтор-иона хорош о известна, и благодаря дтому неорганические фториды нашли себе применение в качестве инсектисидов. Токсичность монофторуксусной кислоты, однако, не может быть объяснена свЪйствами фтор-иона, так как она во много раз токсичнее прочих соединений. [37]