stringtranslate.com

Триметиламин

Триметиламин ( ТМА ) — органическое соединение с формулой N(CH3 ) 3 . Это триметилированное производное аммиака . ТМА широко используется в промышленности. [5] [6] При более высоких концентрациях он имеет запах, похожий на запах аммиака , и может вызвать некроз слизистых оболочек при контакте. [7] При более низких концентрациях он имеет «рыбный» запах, запах, связанный с гниющей рыбой .

Физические и химические свойства

ТМА — бесцветный, гигроскопичный и огнеопасный третичный амин . При комнатной температуре он представляет собой газ, но обычно продается в виде 40%-ного раствора в воде . Он также продается в баллонах со сжатым газом .

ТМА протонирует, давая катион триметиламмония. Триметиламин является хорошим нуклеофилом , и эта реакционная способность лежит в основе большинства его применений. Триметиламин является основанием Льюиса , которое образует аддукты с различными кислотами Льюиса . [8]

Производство

Промышленность и лаборатория

Триметиламин получают реакцией аммиака и метанола с использованием катализатора: [5]

3 СН3ОН + NH3 → ( СН3 ) 3N + 3Н2О

В результате этой реакции образуются другие метиламины: диметиламин (CH 3 ) 2 NH и метиламин CH 3 NH 2 .

Триметиламмонийхлорид был получен реакцией хлорида аммония и параформальдегида : [9]

9 (CH 2 =O) n + 2n NH 4 Cl → 2n (CH 3 ) 3 N•HCl + 3n H 2 O + 3n CO 2

Биосинтез

Триметиламин производится в природе несколькими путями. Хорошо изучена деградация холина и карнитина . [10]

Приложения

Триметиламин используется в синтезе холина , гидроксида тетраметиламмония , регуляторов роста растений , гербицидов , сильноосновных анионообменных смол , выравнивателей красителей и ряда основных красителей. [5] [6] Газовые датчики для проверки свежести рыбы обнаруживают триметиламин.

Токсичность

У людей употребление в пищу определенных растительных и животных продуктов (например, красного мяса, яичного желтка), содержащих лецитин , холин и L-карнитин, обеспечивает определенную микробиоту кишечника субстратом для синтеза ТМА, который затем всасывается в кровоток. [11] [12] Высокие уровни триметиламина в организме связаны с развитием триметиламинурии, или синдрома запаха рыбы , вызванного генетическим дефектом фермента, который расщепляет ТМА; или приемом больших доз добавок, содержащих холин или L-карнитин . [11] [12] ТМА метаболизируется печенью в триметиламин N-оксид (ТМАО); ТМАО исследуется как возможное проатерогенное вещество , которое может ускорить атеросклероз у тех, кто ест продукты с высоким содержанием предшественников ТМА. [12] ТМА также вызывает запах некоторых человеческих инфекций , неприятный запах изо рта и бактериальный вагиноз .

Триметиламин является полным агонистом человеческого TAAR5 , [13] [14] [15] рецептора , связанного со следовыми аминами , который экспрессируется в обонятельном эпителии и функционирует как обонятельный рецептор для третичных аминов . [15] [16] Один или несколько дополнительных обонятельных рецепторов, по-видимому, также участвуют в обонянии триметиламина у людей. [16]

Острые и хронические токсические эффекты ТМА были предложены в медицинской литературе еще в 19 веке. ТМА вызывает раздражение глаз и кожи, и предполагается, что он является уремическим токсином . [17] У пациентов триметиламин вызывал боль в животе, рвоту, диарею, слезотечение, посерение кожи и возбуждение. [18] Помимо этого, сообщалось о репродуктивной / развивающейся токсичности . [7] Некоторые экспериментальные исследования показали, что ТМА может быть вовлечен в этиологию сердечно-сосудистых заболеваний . [19] [20]

Имеются руководящие принципы по предельным значениям воздействия для работников, например, Рекомендации Научного комитета по предельным значениям воздействия на рабочем месте Комиссии Европейского Союза. [21]

Триметиламинурия

Триметиламинурия — это аутосомно- рецессивное генетическое заболевание , связанное с дефектом функции или экспрессии флавинсодержащей монооксигеназы 3 (FMO3), что приводит к плохому метаболизму триметиламина . У людей с триметиламинурией появляется характерный запах рыбы — запах триметиламина — в поте , моче и дыхании после употребления продуктов, богатых холином . Состояние, похожее на триметиламинурию, также наблюдалось у определенной породы кур породы Род-Айленд-Рэд , которые производят яйца с рыбным запахом, особенно после употребления пищи, содержащей большую долю рапса . [22] [23]

В истории психоанализа

Первый сон , который Зигмунд Фрейд попытался подробно проанализировать, когда разрабатывал свои теории о толковании сновидений, был связан с пациентом Фрейда, которому нужно было сделать инъекцию триметиламина, и химическая формула вещества, написанная жирными буквами на бутылке, выскочила на Фрейда. [24]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Merck Index , 11-е издание, 9625 .
  2. ^ IUPAC Chemical Nomenclature and Structure Representation Division (2013). "P-62.2.2.1". В Favre, Henri A.; Powell, Warren H. (ред.). Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. IUPAC – RSC . ISBN 978-0-85404-182-4.
  3. ^ Свифт, Элайджа; Хочанадель, Хелен Филлипс (май 1945 г.). «Давление паров триметиламина от 0 до 40°». Журнал Американского химического общества . 67 (5): 880–881. doi :10.1021/ja01221a508.
  4. ^ abc NIOSH Карманный справочник по химическим опасностям. "#0636". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  5. ^ abc Van Gysel, August B.; Musin, Willy (2000). "Метиламины". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a16_535. ISBN 3527306730.
  6. ^ ab Эшфорд, Роберт Д. (2011). Словарь промышленных химикатов Эшфорда (3-е изд.). Длина волны. стр. 9362. ISBN 978-0-9522674-3-0.
  7. ^ ab "Триметиламин [MAK Value Documentation, 1983]", MAK-Collection for Occupational Health and Safety , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 27 октября 2014 г., стр. 1–9, doi : 10.1002/3527600418.mb7550e0914 , ISBN 978-3527600410
  8. ^ Крамер, RE; Бопп, TT (1977). «Графическое отображение энтальпий образования аддуктов для кислот и оснований Льюиса». Журнал химического образования . 54 : 612–613. doi :10.1021/ed054p612.
  9. ^ Адамс, Роджер; Марвел, CS (1921). "Триметиламин гидрохлорид". Органические синтезы . 1 : 79. doi :10.15227/orgsyn.001.0079.
  10. ^ Craciun, Smaranda; Balskus, Emily P. (2012). «Микробное преобразование холина в триметиламин требует фермента глицильного радикала». Труды Национальной академии наук . 109 (52): 21307–21312. doi : 10.1073/pnas.1215689109 . PMC 3535645. PMID  23151509 . 
  11. ^ ab Falony G, Vieira-Silva S, Raes J (2015). «Микробиология встречает большие данные: случай триметиламина, полученного из кишечной микробиоты». Annu. Rev. Microbiol . 69 : 305–321. doi : 10.1146/annurev-micro-091014-104422 . PMID  26274026. мы рассматриваем литературу по триметиламину (ТМА), метаболиту, вырабатываемому микробиотой и связанному с развитием атеросклероза.
  12. ^ abc Gaci N, Borrel G, Tottey W, O'Toole PW, Brugère JF (ноябрь 2014 г.). «Археи и кишечник человека: новое начало старой истории». World J. Gastroenterol . 20 (43): 16062–16078. doi : 10.3748/wjg.v20.i43.16062 . PMC 4239492. PMID  25473158. Триметиламин — это исключительно продукт, получаемый микробиотой из питательных веществ (лецитин, холин, ТМАО , L-карнитин) из обычного рациона, из которого, по-видимому, возникают два заболевания: триметиламинурия (или синдром запаха рыбы) и сердечно-сосудистое заболевание из-за проатерогенного свойства его окисленной формы, получаемой из печени. 
  13. ^ Wallrabenstein I, Kuklan J, Weber L, Zborala S, Werner M, Altmüller J, Becker C, Schmidt A, Hatt H, Hummel T, Gisselmann G (2013). "Человеческий рецептор, ассоциированный со следовыми аминами, TAAR5 может быть активирован триметиламином". PLOS ONE . ​​8 (2): e54950. Bibcode :2013PLoSO...854950W. doi : 10.1371/journal.pone.0054950 . PMC 3564852 . PMID  23393561. 
  14. ^ Zhang J, Pacifico R, Cawley D, Feinstein P, Bozza T (февраль 2013 г.). «Сверхчувствительное обнаружение аминов с помощью рецептора, ассоциированного с следами аминов». J. Neurosci . 33 (7): 3228–39. doi :10.1523/JNEUROSCI.4299-12.2013. PMC 3711460 . PMID  23407976. Мы показываем, что [человеческий TAAR5] реагирует на третичный амин N,N-диметилэтиламин и в меньшей степени на триметиламин, структурно родственный агонист для мышиного и крысиного TAAR5 (Liberles and Buck, 2006; Staubert et al., 2010; Ferrero et al., 2012) 
  15. ^ ab Zhang LS, Davies SS (апрель 2016 г.). «Микробный метаболизм пищевых компонентов в биоактивные метаболиты: возможности для новых терапевтических вмешательств». Genome Med . 8 (1): 46. doi : 10.1186/s13073-016-0296-x . PMC 4840492. PMID  27102537 . 
    Таблица 2: Микробные метаболиты: их синтез, механизмы действия и влияние на здоровье и болезни
    Рисунок 1: Молекулярные механизмы действия индола и его метаболитов на физиологию и болезни хозяина
  16. ^ ab Liberles SD (октябрь 2015 г.). «Связанные с амином рецепторы: лиганды, нейронные цепи и поведение». Curr. Opin. Neurobiol . 34 : 1–7. doi : 10.1016/j.conb.2015.01.001. PMC 4508243. PMID  25616211 . 
  17. ^ Уиллс, М. Р.; Сэвори, Дж. (1981). «Биохимия почечной недостаточности». Annals of Clinical and Laboratory Science . 11 (4): 292–9. PMID  7023344.
  18. ^ "Gifte und Vergiftungen. Vierte Ausgabe des Lehrbuches der Toxikologie. Von Prof. Louis Lewin. Mit 41 Figen und einer Farbigen Spektraltafel. Берлин 1929. Verlag von Georg Stilke. 1087 Seiten. Preis geh. 50, — Марк, род. 55, - Отметка". Архив фармации . 267 (4): 322–323. 1929. дои : 10.1002/ardp.19292670410. ISSN  0365-6233. S2CID  221459303.
  19. ^ Яворска, Кинга; Белинска, Клаудия; Гаврыс-Копчинска, Марта; Уфнал, Марцин (27 августа 2019 г.). «ТМА (триметиламин), но не его оксид ТМАО (триметиламин-оксид), оказывает гемодинамические эффекты — значение для интерпретации сердечно-сосудистых действий кишечного микробиома». Cardiovascular Research . 115 (14): 1948–1949. doi : 10.1093/cvr/cvz231 . ISSN  0008-6363. PMID  31504256.
  20. ^ Яворска, Кинга; Геринг, Дагмара; Мосеняк, Гражина; Беляк-Змиевская, Анна; Пильц, Марта; Конверский, Михал; Гасецкая, Александра; Каплон-Цеслицкая, Агнешка; Филипяк, Кшиштоф (26 августа 2019 г.). «ТМА, забытый уремический токсин, но не ТМАО, участвует в сердечно-сосудистой патологии». Токсины . 11 (9): 490. doi : 10.3390/toxins11090490 . ISSN  2072-6651. ПМК 6784008 . ПМИД  31454905. 
  21. ^ Генеральный директорат по занятости, социальным вопросам и инклюзивности (Европейская комиссия); Научный комитет по пределам профессионального воздействия; Нильсен, Г.Д.; Поспишиль, Э.; Йохансон, Г.; Кляйн, К.Л.; Папамелетиу, Д. (2017). SCOEL/REC/179 триметиламин: рекомендация Научного комитета по пределам профессионального воздействия. LU: Бюро публикаций Европейского союза. doi : 10.2767/440659. ISBN 978-92-79-66627-8. OCLC  1032584642.
  22. ^ Пирсон, Артур В.; Батлер, Эдвард Дж.; Кертис, Р. Фрэнк; Фенвик, Г. Роджер; Хобсон-Фрохок, Энтони; Лэнд, Дерек Г. (1979). «Влияние рапсовой муки на метаболизм триметиламина у домашней птицы в связи с запахом яиц». Журнал «Наука о продовольствии и сельском хозяйстве» . 30 (8): 799–804. Bibcode : 1979JSFA...30..799P. doi : 10.1002/jsfa.2740300809.
  23. ^ Lichovníková, M.; Zeman, L.; Jandásek, J. (2008). «Влияние кормления необработанным рапсом и йодной добавкой на качество яиц» (PDF) . Czech Journal of Animal Science . 53 (2): 77–82. doi : 10.17221/330-CJAS . Получено 19 декабря 2016 г. .
  24. ^ Зигмунд Фрейд, Стандартное издание, 4:116-119.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Триметиламин .