stringtranslate.com

Гексаметилентетрамин

Гексаметилентетрамин , также известный как метенамин , гексамин или его торговое название Уротропин , представляет собой гетероциклическое органическое соединение с формулой (CH 2 ) 6 N 4 . Это белое кристаллическое соединение хорошо растворимо в воде и полярных органических растворителях. Он имеет клеточную структуру, похожую на адамантан . Он полезен при синтезе других органических соединений, включая пластмассы, фармацевтические препараты и резиновые добавки. Он сублимируется в вакууме при температуре 280 °C.

Синтез, структура, реакционная способность

Гексаметилентетрамин был открыт Александром Бутлеровым в 1859 году. [2] [3] Его получают в промышленности путем соединения формальдегида и аммиака : [4]

Реакцию можно проводить в газовой фазе и в растворе.

Молекула имеет тетраэдрическую клеточную структуру, подобную адамантану . Четыре вершины заняты атомами азота , которые связаны метиленовыми группами . Хотя форма молекулы определяет клетку, внутри нее нет пустого пространства для связывания других атомов или молекул, в отличие от краун -эфиров или более крупных структур криптандов .

Молекула ведет себя как аминное основание, подвергаясь протонированию и N - алкилированию (например, кватерниум-15 ).

Приложения

Преобладающее применение гексаметилентетрамина приходится на производство порошкообразных или жидких препаратов фенольных смол и формовочных компаундов на основе фенольных смол , куда его добавляют в качестве отверждающего компонента. Эти продукты используются в качестве связующих, например, в тормозных накладках и накладках сцепления, абразивных изделиях, нетканых тканях, фасонных деталях, изготовленных методом формования, и огнеупорных материалах. [4]

Медицинское использование

В виде соли миндальной кислоты (метенамин манделат) или соли гиппуровой кислоты (метенамин гиппурат) [5] он используется для лечения инфекций мочевыводящих путей. Считается, что в кислой среде метенамин действует как противомикробное средство , превращаясь в формальдегид . [5] [6] Систематический обзор его использования с этой целью у взрослых женщин показал, что доказательств пользы недостаточно, и необходимы дальнейшие исследования. [7] Исследование, проведенное в Великобритании, показало, что метенамин столь же эффективен, как и ежедневные низкие дозы антибиотиков, для профилактики ИМП среди женщин, страдающих рецидивирующими ИМП. Поскольку метенамин является антисептиком, он может избежать проблемы устойчивости к антибиотикам. [8] [9]

Метенамин действует как безрецептурный антиперспирант благодаря вяжущим свойствам формальдегида. [10] В частности, метенамин используется для минимизации потоотделения в гнездах протезов . [11]

Гистологические пятна

Метенаминовые серебряные пятна используются для окрашивания в гистологии , в том числе следующих типов:

Твердое топливо

Вместе с 1,3,5-триоксаном гексаметилентетрамин является компонентом топливных таблеток гексамина, используемых туристами, любителями, военными и организациями по оказанию помощи для разогрева походной еды 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. [ нужна цитата ]

Стандартизированные таблетки метенамина (гексамина) по 0,149  г используются лабораториями пожарной безопасности в качестве чистого и воспроизводимого источника огня для проверки воспламеняемости ковров и ковриков. [12]

Пищевая добавка

Гексаметилентетрамин или уротропин также используется в качестве пищевой добавки в качестве консерванта ( номер INS 239). Он одобрен для использования для этой цели в ЕС [13] , где он указан под номером E E239, однако он не одобрен в США, России, Австралии и Новой Зеландии. [14]

Реагент в органической химии

Гексаметилентетрамин — универсальный реагент в органическом синтезе . [15] Он используется в реакции Даффа (формилирование аренов), [16] реакции Соммле ( превращение бензилгалогенидов в альдегиды), [17] и в реакции Делепина (синтез аминов из алкилгалогенидов). [18]

взрывчатые вещества

Гексаметилентетрамин является базовым компонентом для получения гексогена и, следовательно, С-4 [4] , а также октогена (побочного продукта с гексогеном), динитрата гексамина, диперхлората гексамина и ГМТД .

Пиротехника

Гексаметилентетрамин также используется в пиротехнике для снижения температуры горения и уменьшения интенсивности цвета различных фейерверков. [19] Благодаря беззольному сгоранию гексаметилентетрамин также используется в фейерверках внутри помещений наряду с солями магния и лития . [20] [21]

Историческое использование

Гексаметилентетрамин был впервые использован в медицине в 1895 году в качестве антисептика мочи . [22] Он был официально одобрен FDA для медицинского использования в США в 1967 году. [23] Однако он использовался только в случаях кислой мочи, тогда как борная кислота использовалась для лечения инфекций мочевыводящих путей с щелочной мочой. [24] Ученый Де Эдс обнаружил, что существует прямая корреляция между кислотностью среды гексаметилентетрамина и скоростью его разложения. [25] Таким образом, его эффективность как лекарства во многом зависела от кислотности мочи, а не от количества введенного препарата. [24] В щелочной среде гексаметилентетрамин оказался почти полностью неактивным. [24]

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 их до воздействия фосгена, но не обеспечивают никакой защиты, если принимать их после. [26]

Гексаметилентетрамин от Bayer ( IG Farben )

Продюсеры

С 1990 года число европейских производителей сокращается. Французский завод SNPE закрылся в 1990 году; в 1993 году прекратилось производство гексаметилентетрамина в Лойне , Германия; в 1996 году закрылось итальянское предприятие Агролинц; в 2001 году закрылся британский продюсер Borden ; в 2006 году производство в Чемко, 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. [12] В Австралии таблетки гексамина для топлива производятся компанией Thales Australia Ltd. В Мексике гексамин производится компанией Abiya. [ нужна цитата ]

Рекомендации

  1. ^ Куни А.П., Крэмптон М.Р., Голдинг П. (1986). «Кислотно-основное поведение уротропина и его N -ацетильных производных». Дж. Хим. Soc., Перкин Транс. 2 (6): 835–839. дои : 10.1039/P29860000835.
  2. ^ Батлероу А (1859). «Ueber einige Derivate des Jodmethylens» [О некоторых производных йодистого метилена]. Анна. хим. Фарм. (на немецком). 111 (2): 242–252. дои : 10.1002/jlac.18591110219.В этой статье Бутлеров открыл формальдегид, который он назвал «диоксиметиленом» (диоксидом метилена) [стр. 247], поскольку его эмпирическая формула для него была неверной (C 4 H 4 O 4 ). На страницах 249–250 он описывает обработку формальдегида газообразным аммиаком, в результате чего образуется гексамин.
  3. ^ Батлероу А (1860). «Ueber ein neues Mmethylenderivat» [О новом производном метилена]. Анна. хим. Фарм. (на немецком). 115 (3): 322–327. дои : 10.1002/jlac.18601150325.
  4. ^ abc Эллер К., Хенкес Э., Россбахер Р., Хёке Х (2000). «Амины алифатические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Wiley-VCH Verlag GmbH. дои : 10.1002/14356007.a02_001. ISBN 9783527306732.
  5. ^ ab Lo TS, Hammer KD, Zegarra M, Cho WC (май 2014 г.). «Метенамин: забытый препарат для профилактики рецидивирующих инфекций мочевыводящих путей в эпоху множественной лекарственной устойчивости». Экспертный обзор противоинфекционной терапии . 12 (5): 549–554. дои : 10.1586/14787210.2014.904202. PMID  24689705. S2CID  207199202.
  6. ^ Чва А., Кавана К., Линнебур С.А., Fixen DR (2019). «Оценка метенамина для профилактики инфекций мочевыводящих путей у пожилых людей: обзор доказательств». Терапевтические достижения в области безопасности лекарств . 10 : 2042098619876749. дои : 10.1177/2042098619876749. ПМК 6759703 . ПМИД  31579504. 
  7. ^ Бахит М., Кржизаняк Н., Хильдер Дж., Кларк Дж., Скотт А.М., Мар CD (июль 2021 г.). «Использование гиппурата метенамина для предотвращения инфекций мочевыводящих путей у взрослых женщин: систематический обзор и метаанализ». Британский журнал общей практики (систематический обзор). 71 (708): е528–е537. дои : 10.3399/BJGP.2020.0833. ПМЦ 8136580 . ПМИД  34001538. 
  8. ^ «Метенамин так же хорош, как антибиотики, для предотвращения инфекций мочевыводящих путей» . Доказательства НИХР . 20 декабря 2022 г. doi : 10.3310/nihrevidence_55378. S2CID  254965605.
  9. ^ Хардинг С., Моссоп Х., Гомер Т., Чедвик Т., Кинг В., Карнелл С. и др. (март 2022 г.). «Альтернатива профилактическим антибиотикам для лечения рецидивирующих инфекций мочевыводящих путей у женщин: многоцентровое открытое рандомизированное исследование не меньшей эффективности». БМЖ . 376 : e068229. doi : 10.1136/bmj-2021-0068229. ПМЦ 8905684 . ПМИД  35264408. 
  10. ^ Сусак З., Миньков Р., Исаков Э. (декабрь 1996 г.). «Использование метенамина в качестве антиперспиранта для людей с ампутированными конечностями». Международная организация по протезированию и ортопедии . 20 (3): 172–175. дои : 10.3109/03093649609164439 . PMID  8985996. S2CID  24088433.
  11. ^ Сусак, З.; Миньков Р.; Исаков, Э. (декабрь 1996 г.). «Использование метенамина в качестве антиперспиранта для людей с ампутированными конечностями». Международная организация по протезированию и ортопедии . 20 (3): 172–175. дои : 10.3109/03093649609164439 . ISSN  0309-3646. PMID  8985996. S2CID  24088433.
  12. ^ ab «Re: Эквивалентность стандартов таблеток метенамина по воспламеняемости ковров и ковриков» (PDF) . Алан Х. Шон. 29 июля 2004 г. Архивировано из оригинала (PDF) 5 октября 2008 г.Многие другие страны, которые до сих пор производят его, включают Россию, Саудовскую Аравию, Китай и Австралию.
  13. ^ Агентство по пищевым стандартам Великобритании: «Текущие одобренные ЕС добавки и их номера E» . Проверено 27 октября 2011 г.
  14. ^ Кодекс пищевых стандартов Австралии и Новой Зеландии «Стандарт 1.2.4 — Маркировка ингредиентов» . Проверено 27 октября 2011 г.
  15. ^ Блажзевич Н, Колбах Д, Белин Б, Шунич В, Кайфеж Ф (1979). «Гексаметилентетрамин, универсальный реагент в органическом синтезе». Синтез . 1979 (3): 161–176. дои : 10.1055/с-1979-28602. S2CID  97756228.
  16. ^ Аллен CH, Leubne GW (1951). «Сиринговый альдегид». Органические синтезы . 31 : 92. дои : 10.15227/orgsyn.031.0092.
  17. ^ Виберг КБ (1963). «2-Тиофенальдегид». Органические синтезы . doi : 10.15227/orgsyn.000.0000.; Коллективный том , том. 3, с. 811
  18. ^ Боттини А.Т., Дев В., Клинк Дж. (1963). «2-Бромаллиламин». Органические синтезы . 43 :6. дои :10.15227/orgsyn.043.0006.
  19. ^ Патент DE 3402546, Ломанн, Эрвин, «Pyrotechnischer Satz zur Erzeugung von Lichtblitzen», выдан 1 августа 1985 г. 
  20. ^ Патент США 6214139, Хиски, Майкл А.; Чавес, Дэвид Э. и Науд, Даррен Л., «Малодымные пиротехнические композиции», выпущено 10 апреля 2001 г., передано Регентам Калифорнийского университета и Национальной лаборатории Лос-Аламоса. 
  21. ^ Патент Великобритании 2502460, Рэйдж, Джон Дуглас Майкл, «Пиротехнический состав с искрообразующим материалом», выдан 27 ноября 2013 г. 
  22. ^ Хинман Ф (1913). «Экспериментальное исследование антисептической ценности мочи при внутреннем применении гексаметиленамина». JAMA: Журнал Американской медицинской ассоциации . 61 (18): 1601. doi :10.1001/jama.1913.04350190019006.
  23. ^ Соберан, Джейсон Б.; Брэдли, Джон С. (01 января 2018 г.), Лонг, Сара С.; Пробер, Чарльз Г.; Фишер, Марк (ред.), «292 – Противомикробные агенты», Принципы и практика детских инфекционных заболеваний (пятое издание) , Elsevier, стр. 1499–1531.e3, doi : 10.1016/b978-0-323-40181-4.00292 -9, ISBN 978-0-323-40181-4, получено 15 ноября 2023 г.
  24. ^ abc Эллиот (1913). «О мочевых антисептиках». Британский медицинский журнал . 98 : 685–686.
  25. ^ Хиткот RS (1935). «Гексамин как мочевой антисептик: I. Скорость его 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.
  26. ^ Диллер В.Ф. (декабрь 1980 г.). «Недоразумение метенамина в терапии отравления фосгеном». Архив токсикологии . 46 (3–4): 199–206. дои : 10.1007/BF00310435. PMID  7016075. S2CID  2423812.