Fenothiazin

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 16. prosince 2021; kontroly vyžadují 7 úprav .
fenothiazin


Všeobecné
Systematický
název		 10N - fenothiazin
Tradiční jména Thiodifenylamin, dibenzothiazin, paradibenzothiazin, 10H - dibenzo- [b,e]-1,4-thiazin
Chem. vzorec (C 6H 4 ) 2S (NH )
Krysa. vzorec C12H9NS _ _ _ _
Fyzikální vlastnosti
Stát pevný
nečistoty <2 % [1]
Molární hmotnost 199,27 [1]  g/ mol
Hustota 1,362 [2]
Tepelné vlastnosti
Teplota
 •  tání 182-187 °C
 •  varu 371 °C
 • rozklad 371 °C
Tlak páry 0 ± 1 mmHg [7]
Chemické vlastnosti
Disociační konstanta kyseliny 2,5 [3]
Rozpustnost
 • ve vodě 0,000051 [2]
 • v propylenglykolu <1,15 [4]
 • v ethylalkoholu 2 [5]
 • v acetonu 20 [3]
Optické vlastnosti
Index lomu 1,6353 [2]
Klasifikace
Reg. Číslo CAS 92-84-2
PubChem 7108
Reg. číslo EINECS 202-196-5
ÚSMĚVY   C1=CC=C2C(=C1)NC3=CC=CC=C3S2
InChI   InChI=1S/C12H9NS/cl-3-7-11-9(5-1)13-10-6-2-4-8-12(10)14-11/h1-8,13HWJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N
RTECS SN5075000
CHEBI 37931
ChemSpider 21106365
Bezpečnost
Toxicita netoxický pro vyšší živočichy; může způsobit podráždění kůže [6]
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Fenothiazin  je heterocyklická sloučenina obsahující v cyklu atomy síry a dusíku (jiné názvy jsou thiodifenylamin, dibenzothiazin, paradibenzothiazin, 10H-dibenzo-[b, e]-1,4-thiazin). Hrubý vzorec  je C12H9NS . _ _ _ _ Je to sirný analog fenoxazinu . Deriváty fenothiazinu jsou léky, které mají anticholinergní (dietazin), neuroleptický ( chlorpromazin [8] ), antihistaminový ( diprazin [9] ) nebo antiarytmický ( ethmozin [10] ) účinek a také barviva.

Podle nomenklatury IUPAC jsou fenothiaziny číslovány proti směru hodinových ručiček, počínaje atomem uhlíku po atomu dusíku [11] :

Získání

Fenothiazin byl poprvé syntetizován Berntsenem v roce 1883 zahříváním difenylaminu se sírou [12] :

Fenothiazin lze získat reakcí síry s difenylaminem v přítomnosti katalyzátoru  - jodu nebo chloridu hlinitého . K přidání síry lze také použít chlorid sírový nebo thionylchlorid , ale v tomto případě dochází k vedlejší reakci chlorace . Reakce probíhá při teplotě 180-250 °C. Touto reakcí lze také získat deriváty fenothiazinu, ale některé difenylaminy, zejména 2-substituované, do ní nevstupují a 3-substituované mohou poskytovat 2- i 4-substituované deriváty fenothiazinu. [jedenáct]

Obecnou metodou přípravy fenothiazinu a jeho derivátů je konverze 2'-halogen- nebo -nitroderivátů 2-aminodifenylsulfidu v přítomnosti silných bází (KNH2 , kapalný amoniak ) za vzniku heterocyklu [13] :

3-substituované deriváty fenothiazinu se získávají zahříváním o-nitrodifenylsulfidů s triethylfosfitem [11] :

Fyzikální vlastnosti

Fenothiazin je žlutý krystal, na vzduchu v důsledku oxidace zelený, bez chuti, s mírným charakteristickým zápachem. Technický fenothiazin je šedozelený prášek. [5] Teplota tání je podle různých zdrojů od 182 do 189°C [13] [1] . Vře za rozkladu při 371 °C; bod varu při 40 mm Hg. Umění. -290°С. Špatně rozpustný ve vodě, diethyletheru a benzenu ; při zahřívání rozpustný v ethanolu a kyselině octové . Těkavý, destilovaný s vodní párou . [13] Rozdělovací koeficient v systému oktanol /voda je 4,2 [3]

Chemické vlastnosti [11] [13]

Při zahřívání s mědí fenothiazin odštěpuje atom síry a přechází na karbazol :

Při reakci s butyllithiem poskytuje fenothiazin 1,10-dilithiový derivát, jehož karboxylací vzniká kyselina fenothiazinkarboxylová-1:

Oxidace

Fenothiazin vykazuje regenerační vlastnosti. Pod vlivem manganistanu draselného a peroxidu vodíku dochází k oxidaci na atomu síry za vzniku nestabilního, snadno redukovatelného na fenothiazin-fenothiazinoxid-5 a stabilnější fenothiazindioxid-5,5:

Při interakci s jinými oxidačními činidly ( kyselina sírová , Fe (III), Ce (IV)) dochází k C -oxidaci v polohách 3 a 7:

Elektrofilní substituce

Jako aromatická sloučenina je fenothiazin donorem elektronů a snadno vstupuje do elektrofilních substitučních reakcí.

Chlorace fenothiazinu v kyselině octové vede k nahrazení atomů vodíku chlorem , nejprve v polohách 3 a 7 a poté 1 a 9. Konečným produktem chlorace je 1,3,7,9-tetrachlorfenothiazin:

Při chloraci v nitrobenzenovém médiu dochází k hluboké chloraci s přidáním až 11 atomů chloru a ztrátou aromaticity jednoho z kruhů:

Při zahřátí na 180°C tento produkt štěpí tři atomy chloru a vytváří stabilní volný radikál , který částečně dimerizuje , což vede k tvorbě 10,10'-bi-(oktachlorofenothiazinylu).

Poměr volného radikálu a 10,10'-bi-(oktachlorfenothiazinyl)a při 180 °C je 30:70.

Když se fenothiazin bromuje v kyselině octové, postupně se tvoří 3,7-, 1,3,7- a 1,3,7,9-bromderiváty. Bromace v nitrobenzenu vede ke vzniku 1,2,3,7,8,9-hexabromfenothiazinu.

Když se fenothiazin oxiduje chloridem železitým v přítomnosti p -toluensulfonátu sodného, ​​dusitanu sodného nebo thiomočoviny , vytvoří se 3-( p -toluensulfonyl)fenothiazin a 3-nitrofenothiazin a po hydrolýze isothiuroniové soli, 3 vzniká -merkaptofenothiazin. V přítomnosti sloučenin obsahujících aktivní methylenové skupiny se tvoří barviva s chinoidní strukturou, například jako výsledek interakce s indanedionem-1,3:

Elektrofilní substituce ve fenothiazinu může být také doprovázena oxidací. Konečným produktem nitrace fenothiazinu kyselinou dusičnou je tedy 3,7-dinitrofenothiazinoxid-5:

a nitrace kyselinou dusitou vede k 3,7-dinitrofenothiazinu:

Acylace fenothiazinu podle Friedel-Craftse vede především k substituci v polohách 2,10, byly však izolovány i reakční produkty neznámého složení:

Fenothiazin je sulfonován kyselinou chlorsulfonovou . Alkylace fenothiazinu alkeny v přítomnosti fluoridu boritého vede k 3,7-dialkylovým derivátům:

Když fenothiazin reaguje s chlorem substituovanými terciárními a sekundárními aminy v přítomnosti amidu sodného , ​​tvoří se 10-substituované deriváty fenothiazinu. Například alkylací fenothiazinu 2-dimethylamino-1-chlorpropanem nebo 1-dimethylamino-2-chlorpropanem vzniká 10-(2-dimethylaminopropyl)fenothiazin ( promethazin ):

Fenothiazin vstupuje do Ullmanovy reakce , když se zahřeje s kovovou mědí a jodbenzenem v nitrobenzenu , toluenu nebo DMF [14] , benzenový kruh se přidá do polohy 10 za vzniku 10-fenylfenothiazinu:

Při interakci fenothiazinu s fosgenem vzniká 10-chlorkarbonylfenothiazin, který při reakci s aminoalkoholy tvoří estery, které při zahřívání ve vakuu s mědí odstraňují oxid uhličitý , což umožňuje zavedení skupin citlivých na alkálie:

Fyziologické působení

Fenothiazin při požití může způsobit bolesti břicha, nevolnost a zvracení [15] , vede k poškození jater a ledvin , způsobuje hemolytickou anémii [16] . 40 % fenothiazinu podaného perorálně se vylučuje v nezměněné podobě močí [5] . Vdechování par a prachu způsobuje kašel a bolest v krku [15] . Při lokální expozici způsobuje kožní léze na rukou, předloktí, obličeji, krku, břiše a zádech v bederní oblasti, méně často na hrudi, bércích a stehnech. Zpočátku se pokožka stává suchou a lesklou a ubývá mazu a pocení, pak se kůže začíná odlupovat, někdy se objevuje svědění. Na dlaních dochází ke keratinizaci kůže a prasklinám. Vlasy a nehty se barví oranžově [16] .

Při práci s fenothiazinem je třeba používat ochranný oděv, rukavice, masky a brýle. Po práci si musíte umýt ruce a obličej a také se osprchovat [16] .

Aplikace

Deriváty fenothiazinu

Historie výzkumu

Získání

Chemické vlastnosti

Léky

Barviva

Objev a definice [17]

Fenothiazin a jeho 2,10-substituované deriváty jsou slabé báze, proto se jejich izolace ze substrátů provádí extrakcí organickými rozpouštědly z alkalických roztoků. Při extrakci derivátů fenothiazinu z pevných substrátů (lékové formy, orgány mrtvol) se jako extrakční činidlo používá diethylether , při extrakci z kapalin ( krev , moč , vodné roztoky) - n - heptan s přídavkem 3% isopropylalkoholu .

Fenothiazin lze detekovat pomocí barevných reakcí - po přidání roztoku chloridu železitého se roztoky obsahující fenothiazin zbarví zeleně, po přidání peroxidu vodíku  červeně. [11] Jako činidla pro deriváty fenothiazinu se používá činidlo FPN (roztok chloridu železitého, kyseliny chloristé a dusičné ), které jim dodává červenou, růžovou, modrou nebo červenofialovou barvu v závislosti na substituentech. Pro kvalitativní identifikaci 2,10-derivátů fenothiazinu lze také použít absorpční spektra produktů jejich oxidace koncentrovanou kyselinou sírovou a Mandelinem v ultrafialové a viditelné části spektra. K separaci a detekci derivátů fenothiazinu se také používá chromatografie na tenké vrstvě , zatímco jako mobilní fáze se používá směs ethylacetátu , acetonu a roztoku amoniaku v ethanolu a k vyvolání chromatogramu se používá směs kyseliny sírové a ethanolu.

Ke kvantitativnímu stanovení derivátů fenothiazinu se používají kolorimetrické metody (stanovení optické hustoty reakčních produktů derivátů fenothiazinu Mandelinovým činidlem) a metoda plyno-kapalinová chromatografie (GLC).

Poznámky

  1. ^ 1 2 3 Fenothiazin v katalogu Sigma-Aldrich . Datum přístupu: 6. července 2010. Archivováno z originálu 16. července 2011.
  2. ↑ 1 2 3 Fyzikální vlastnosti fenothiazinu . Získáno 13. července 2010. Archivováno z originálu dne 21. června 2008.
  3. ↑ 1 2 3 Clarkova analýza drog a jedů/Monografie/Phrnothiazin
  4. ↑ Tabulka rozpustnosti látek v propylenglykolu . Získáno 13. července 2010. Archivováno z originálu dne 27. května 2010.
  5. ↑ 1 2 3 [www.xumuk.ru/vvp/2/695.html fenothiazin na xumuk.ru]
  6. ↑ Donald F. N. "The Chemistry of Insecticides and Fungicides" (nepřístupný odkaz) . Získáno 12. července 2010. Archivováno z originálu 6. března 2016. 
  7. ↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0494.html
  8. ↑ Aminazin ve Státním registru léčiv Ruské federace . Získáno 6. července 2010. Archivováno z originálu 8. prosince 2015.
  9. ↑ Diprazin ve Státním registru léčiv Ruské federace . Získáno 6. července 2010. Archivováno z originálu 8. prosince 2015.
  10. ↑ Etmozin ve Státním registru léčiv Ruské federace . Získáno 6. července 2010. Archivováno z originálu 8. prosince 2015.
  11. ↑ 1 2 3 4 5 Derek Burton, W. David Ollis. Šestičlenné heterocykly // Obecná organická chemie = Comprensuve Organic Chemistry / Ed. N. K. Kochetková. - M .: Chemie, 1985. - T. 9. - S. 627-635. — 800 s.
  12. ↑ Robert L. Metcalf. Rewew #1 // Způsob působení Organické insekticidy . - Washington, DC: National Research Council, 1948. - S. 44-46. — 86p.
  13. ↑ 1 2 3 4 [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4742.html Phenothiazine in the Chemical Encyclopedia]
  14. ↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4650.html Ullmanova reakce v chemické encyklopedii]
  15. ↑ 1 2 Fenothiazin na stránkách Institutu průmyslové bezpečnosti, ochrany práce a sociálního partnerství
  16. ↑ 1 2 3 Škodlivé chemikálie Radioaktivní látky // Nová referenční kniha chemika a technologa / edited by B.P. Nikolského. - Petrohrad. : Professional, 2003. - V. 6. Archivní kopie z 8. července 2011 na Wayback Machine
  17. ↑ Pokyny pro chemicko-toxikologické stanovení psychotropních sloučenin fenothiazinové řady / Sestavil E. M. Salomatin. - Kazaň: Vědecko-výzkumný ústav soudního lékařství Ministerstva zdravotnictví SSSR Úřad forenzního lékařského vyšetření Ministerstva zdravotnictví Tatarské ASSR , 1988. - 58 s.