Алкилгалогениды
Из группы алкилгалогенидов токсикологическое значение имеют хлороформ, четыреххлористый углерод и хлоралгидрат. Объектами ХТА являются:
кровь,моча
желудок с содержимым
головной мозг
сальник
легкие
печень, почки
Предварительные испытания
Проба на хлорпроизводные в крови (моче): для обнаружения хлороформа и других хлорпроизводных применяют предварительную пробу, основанную на реакции Фудживара. В пробирку вносят 1 мл крови (мочи), прибавляют 1 мл 10 %-го раствора гидроксида натрия и 1 мл свежеперегнанного пиридина. Содержимое пробирки взбалтывают и нагревают на кипящей водяной бане в течение 2 мин. Появление розовой или красной окраски указывает на наличие хлороформа или других трихлорпроизводных углеводородов. При этом необходимо производить «холостой» опыт, так как пары некоторых веществ, которые могут находиться в воздухе, тоже дают эту реакцию.
Основным методом обнаружения алкилгалогенидов является метод газожидкостной хроматографии с использованием парофазного анализа. При отсутствии на хроматограммах пиков, соответствующих по времени удерживания хлороформу, хлоралгидрату или четыреххлористому углероду, делают вывод об их отсутствии в объекте, при получении соответствующего пика проводят идентификацию соединения с использованием подтверждающих химических реакций.
Хлороформ (трихлорметан) снCl3
Бесцветная прозрачная летучая жидкость с характерным запахом. Смешивается с диэтиловым эфиром, этиловым спиртом и другими органическими растворителями, слабо растворяется в воде. Под влиянием света, воздуха, влаги и температуры хлороформ постепенно разлагается. При этом могут образовываться фосген, муравьиная и соляная кислоты.
Применение. Действие на организм. Хлороформ широко используется в химической промышленности и в химических лабораториях как растворитель. Раньше он применялся в медицине для наркоза. В настоящее время хлороформ в смеси с другими лекарственными препаратами используется для растирания. Пары хлороформа легко проникают в организм с вдыхаемым воздухом. Хлороформ действует на центральную нервную систему, вызывая наркоз. Он накапливается в тканях, богатых жирами. При больших количествах хлороформа, поступившего в организм, могут появляться дистрофические изменения во внутренних органах, особенно в печени. При отравлении хлороформом смерть наступает от остановки дыхания.
Метаболизм. Хлороформ, поступивший в организм, быстро исчезает из крови. Через 15—20 мин с выдыхаемым воздухом в неизмененном виде выделяется 30—50 % хлороформа. В течение часа через легкие выделяется до 90 % хлороформа, поступившего в организм. Однако еще и через 8 ч в крови можно обнаружить незначительные количества хлороформа. Часть хлороформа подвергается биотрансформации. При этом в качестве метаболитов образуются оксид углерода (IV) и хлороводород. При химико-токсикологических исследованиях основными объектами анализа на наличие хлороформа в организме являются выдыхаемый воздух, богатые жирами ткани трупов и печень.
Обнаружение хлороформа
Хлороформ, содержащийся в дистилляте, можно обнаружить по наличию хлора в его молекуле, а также при помощи реакций Фудживара, образования изонитрила, реакций с резорцином, с реактивом Фелинга и др. Большинство этих реакций дают и некоторые другие хлорсодержащие вещества, имеющие токсикологическое значение.
Реакция отщепления хлора. При нагревании хлороформа со спиртовым раствором щелочи происходит отщепление атомов хлора, которые можно обнаружить при помощи реакции с нитратом серебра:
Перед выполнением этой реакции необходимо убедиться в том, что в исследуемом растворе (дистилляте) и в реактивах отсутствуют ионы хлора.
Выполнение реакции. В пробирку вносят 1—2 мл исследуемого раствора и 1 мл 10% спиртового раствора гидроксида натрия. Пробирку осторожно нагревают на пламени газовой горелки в течение 2—3 мин. После охлаждения раствора его подкисляют 10%-м раствором азотной кислоты до кислой реакции на лакмус и прибавляют 0,5 мл 10 %-го раствора нитрата серебра. Появление белого растворимого в аммиаке осадка или помутнения (более интенсивного, чем в контрольном опыте) указывает на наличие хлороформа в исследуемом растворе. Эта реакция не специфична. Ее дают хлоралгидрат, четыреххлористый углерод, дихлорэтан и др.
Реакция Фудживара. Хлороформ и ряд других галогенсодержащих соединений можно обнаружить при помощи реакции Фудживара, которая основана на взаимодействии этих веществ с пиридином в присутствии щелочи. При взаимодействии хлороформа с пиридином и щелочью образуется полиметиновый краситель. При этой реакции вначале образуется соль пиридиния:
Под влиянием щелочи соль пиридиния превращается в производное глутаконового альдегида (I), при гидролизе которого образуется глутаконовый альдегид (II), имеющий окраску:
Описано два варианта реакции Фудживара. При использовании первого варианта наблюдают окраску образовавшегося глутаконового альдегида. При втором варианте этой реакции к образовавшемуся глутаконовому альдегиду прибавляют ароматический амин или другое соединение, содержащее подвижный атом водорода, а затем наблюдают окраску.
Выполнение реакции. К 2—3 мл исследуемого раствора прибавляют 2 мл свежеперегнанного пиридина и 2 мл 10 %-го раствора гидроксида натрия. Смесь нагревают на водяной бане в течение 2—3 мин. При наличии хлороформа в исследуемом растворе появляется красная окраска. Эта реакция не специфична. Кроме хлороформа ее дают хлоралгидрат, четыреххлористый углерод, дихлорэтан, трихлоруксусная кислота, трихлорэтилен и др. Приготовление свежеперегнанного пиридина.
Реакция с резорцином. При нагревании хлороформа с резорцином в присутствии щелочи появляется розовая или малиново-красная окраска.
Выполнение реакции. В пробирку вносят 1 мл исследуемого раствора и 1 мл 10 %-го свежеприготовленного раствора резорцина в 10%-м растворе гидроксида натрия. После нагревания пробирки на кипящей водяной бане в течение 5—10 мин появляется розовая или малиновая окраска. Параллельно выполняют «холостой» опыт, в котором за счет продуктов окисления может наблюдаться желто-зеленая или зеленая окраска. Эту реакцию кроме хлороформа дают четыреххлористый углерод, хлоралгидрат и др. Не дает этой реакции дихлорэтан.
Реакция образования изонитрила. При нагревании хлороформа с первичными аминами и щелочью образуется изонитрил (карбиламин), имеющий неприятный запах жженой резины:
Выполнение реакции. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 10 капель 10% спиртового раствора гидроксида натрия и одну каплю водного раствора анилина. Жидкость нагревают на водяной бане 1—2 мин. Появление неприятного запаха изонитрила указывает на наличие хлороформа в пробе. Эту реакцию дают четыреххлористый углерод, хлоралгидрат и др. Дихлорэтан не дает этой реакции. Изонитрильную реакцию выполняют под тягой. Для разложения изонитрила в использованных для выполнения реакций пробирках их кипятят с 10 %-м раствором серной кислоты.
Реакция с реактивом Фелинга. При взаимодействии хлороформа со щелочью образуется соль муравьиной (формиатной) кислоты, обладающая восстановительными свойствами:
Реактив Фелинга, содержащий внутрикомплексное соединение K2Na2[Cu(С4Н3O6)2], которое образуется при взаимодействии ионов меди (II) с сегнетовой солью, при нагревании окисляет муравьиную кислоту и ее соли. В результате реакции выпадает красного цвета осадок оксида меди (I):
Выполнение реакции. В пробирку вносят 2 мл исследуемого раствора, 4 мл 10 %-го раствора гидроксида натрия и 5 капель реактива Фелинга (2-3 капли раствора сульфата меди(I), а затем нагревают на водяной бане. При наличии хлороформа в исследуемом растворе выпадает желтый осадок, переходящий затем в красный. Кроме хлороформа эту реакцию дают хлоралгидрат, частично окисляющийся до трихлоруксусной кислоты, частично разлагающийся до хлороформа и формиата натрия,а также формальдегид, уксусный альдегид. Не дают этой реакции 1, 2-дихлорэтан, дихлорэтил, четыреххлористый углерод (т.к. при нагревании со щелочью образует углекислый газ и воду) и др.