Циклопропанның құрылымдық химиялық формуласы. Дәрілік заттардың анықтамалығындағы циклопропан сөзінің мағынасы Циклопропанның улы әсері

Циклопропанды 1881 жылы Август Фрейнд ашты, ол да өзінің бірінші жұмысында жаңа заттың дұрыс құрылымын ұсынды. Фрейнд 1,3-дибромопропанды натриймен өңдеп, тікелей циклопропанға әкелетін молекулаішілік Вюрц реакциясын тудырды.

$BrCH_2CH_2CH_2Br + 2Na \ - (CH_2)_3 + 2NaBr$

Реакцияның шығымдылығын 1887 жылы Густафсон натрийдің орнына мырыш қолдану арқылы жақсартты. 1929 жылы Хендерсон мен Лукас оның анестетикалық қасиеттерін ашқанға дейін циклопропан коммерциялық мақсатта қолданылмады; өнеркәсіп өндірісі 1936 жылы басталды.

Циклопропанның құрылымы

Циклопропан — сақина түзу үшін бір-бірімен байланысқан үш көміртек атомынан тұратын, $C_3H_6$ молекулалық формуласы бар циклоалканды молекула, әрбір көміртек атомы екі сутегі атомымен байланысқан, нәтижесінде молекуланың $D3h$ симметриясы пайда болады.

1-сурет.

Циклопропан мен пропиленнің молекулалық формуласы бірдей, $C_3H_6$, бірақ құрылымы әртүрлі, сондықтан оларды құрылымдық изомер етеді.

Циклопропан - анестетик. Қазіргі заманғы анестетикалық тәжірибеде қалыпты жағдайда оның экстремалды реактивтілігіне байланысты басқа агенттермен ауыстырылды: газ оттегімен араласқанда, жарылудың айтарлықтай қаупі бар.

Циклопропан туындыларының энантиомериясы

Алициклді қосылыстардың энантиомериясы хиральды көміртегі атомы болған кезде және симметрия элементтері, ең алдымен симметрия жазықтығы болмаған кезде жүреді. Осылайша, транс-1,2-позициясында екі бірдей орынбасарлары бар циклопропан немесе trans-1,2 және cis-1,2-позицияларында екі түрлі орынбасарлары бар циклопропан энантиомер түрінде болады:

4-сурет.

Екі бірдей орынбасушының цис-1,2 және транс-1,2 позициялары бар қосылыстар бір-бірінің диастереоизомерлері болып табылады.

Циклопропанның молекулалық құрылымы

Циклопропанның молекулалық құрылымын үш көміртек атомы арасындағы байланыс бұрыштары 60$^\circ$ және сутегі-көміртек-сутек бұрыштары 114$^\circ$ болатын дұрыс үшбұрыш түрінде көрсетуге болады:

5-сурет.

Осылайша, циклопропан сақинасындағы байланыс бұрыштары алкандардың көміртегі атомдары арасындағы тетраэдрлік бұрыштардан 49,5$^\circ$ кіші, бұл Байер бұрышының кернеуі деп аталатын кернеуге әкеледі.

Циклопропан молекулаларындағы кванттық механикалық есептеулерге сәйкес, байланысқан көміртек атомдары арасындағы нақты бұрыштар (олардың $sp^3$ гибридті орбитальдары) 60$^\circ$ емес, 104$^\circ$:

6-сурет.

Бұл ауытқу екі түрлі теориямен түсіндіріледі:

Нәтижесінде орбитальдардың максималды қабаттасуы $C-C$ байланыстарының ортаңғы ядролық осьтері бойымен емес, олардың біршама сыртында (үшбұрыштың қабырғаларынан тыс) әлсіз «банан тәрізді» байланыстардың түзілуімен жүреді, олар шын мәнінде $\sigma$- және $\pi$-облигациялар арасындағы аралық (сурет 7, а, А. Коулсон және И. И. Моффит, 1947).

Сонымен қатар циклопропандағы көміртек атомдарының $sp^2$-гибридті күйі және $p$-атомдық орбитальдардың банан тәрізді байланыстардың түзілуіне қосқан елеулі үлесі туралы пікір бар (сурет 7, б, А. Уолп, 1949),

Сурет 7. Циклопропандағы байланыстың түзілу схемасы: а - А, Кулсон және Э.Мофитт құрылымы, б - А.Уолш құрылымы. Author24 - студенттердің жұмыстарымен онлайн алмасу

Мұндай байланыстың және ішкі «Байер» кернеуінің болуы циклопропанның ішкі энергиясының басқа циклоалкандармен салыстырғанда ауытқуына әкеледі және оның алкендерге ұқсас жоғары реактивтілігін тудырады. Бұл шартты түрде пропанның циклопропанға айналуы гексанның циклогексанға айналуымен салыстырғанда қосымша энергияны – «кернеу» энергиясын қажет ететін анағұрлым эндотермиялық реакция екенін білдіреді. Сондықтан пропан циклінің бөлінуімен жүретін реакцияларда артық энергия «кернеу» бөлінеді, бұл оның жоғары реактивтілігінің көрінісі болып табылады.

Циклопропан анестетик ретінде

Циклопропанды клиникалық тәжірибеге американдық анестезиолог Ральф Уотерс енгізді, ол сол кездегі қымбат агентті сақтау үшін көмірқышқыл газын сіңіретін жабық жүйені пайдаланды. Циклопропан – салыстырмалы түрде күшті анестетик, тітіркендірмейтін және тәтті иіс, ең төменгі альвеолярлық концентрациясы 17,5% және қан/газ бөлу коэффициенті 0,55. Бұл циклопропан мен оттегіні ингаляциялау арқылы анестезияны индукциялау жылдам және жағымсыз емес екенін білдіреді. Алайда ұзаққа созылған циклопропан анестезиясы кезінде науқастар қан қысымының күрт төмендеуін сезінуі мүмкін, бұл жүрек аритмиясына әкелуі мүмкін; реакция «циклопропандық шок» деп аталады. Осы себепті, сондай-ақ оның жоғары құны және оның жарылғыш табиғаты, ол қазір тек анестезия индукциясы үшін пайдаланылады және 1980-ші жылдардың ортасынан бастап клиникалық қолданудан алынып тасталды. Циклопропан цилиндрлері мен олардың шығын өлшегіштері қызғылт сары түске боялған.

Циклопропан GABA және глицин рецепторларында белсенді емес, бірақ оның орнына NMDA рецепторларының антагонисті ретінде әрекет етеді. Ол сондай-ақ AMPA рецепторын және никотиндік ацетилхолин рецепторын тежейді және кейбір K2P арналарын белсендіреді.

Құрылымдық формула

Дұрыс, эмпирикалық немесе өрескел формула: C3H6

Молекулалық массасы: 42.081

Циклопропан (триметилен)- C 3 H 6 формуласы бар химиялық қосылыс, алициклді (карбоциклді) қатардағы ең қарапайым көмірсутек; циклоалкандарға жатады және олардың гомологтық қатардың бірінші мүшесі болып табылады.

Физикалық қасиеттері

Мұнай эфирін еске түсіретін тән иісі және өткір дәмі бар түссіз жанғыш газ. Салыстырмалы тығыздық 1,879. 4 - 20 °С температурада және 5 атм қысымда ол сұйық күйге айналады; балқу температурасы -127 °C, атмосфералық қысымдағы циклопропанның қайнау температурасы -33 °C. Суда аз ериді (+ 20 °C температурада бір көлемдегі газ 2,85 көлем суда ериді). Мұнай эфирінде, хлороформда және майлы майларда оңай ериді. Өте тез тұтанғыш, ауамен, оттегімен немесе азот оксидімен қоспалар жарылғыш болып табылады. Циклопропанды (циклобутан сияқты) металдармен (Na, Mg, Zn) қыздырған кезде ω-дигалоалкандардан молекулаішілік Вюрц реакциясы арқылы дайындауға болады.

Медициналық қолдану

Циклопропан күшті жалпы анальгетикалық әсерге ие. Өте жанғыш; оның оттегімен, азот оксидімен және ауамен қоспалары жалынмен, электр ұшқынымен және тұтануды тудыруы мүмкін басқа көздермен жанасқанда жарылуы мүмкін. Циклопропанды пайдаланған кезде жарылыс мүмкіндігін болдырмау үшін барлық шараларды, соның ішінде электрлік және рентгендік жабдықты пайдаланумен байланысты сақтық шараларын және статикалық электр тогының пайда болуына жол бермеу қажет. Осы ерекшеліктерге, сондай-ақ жалпы анестезияның жаңа әдістері мен құралдарының пайда болуына байланысты циклопропан қазір анестетик ретінде өте сирек қолданылады. Циклопропан тез әрекет етеді. 4 том концентрациясында. % анальгезияны тудырады, 6 т. % - сананы өшіреді, 8 - 10 т. % - анестезияны тудырады (III кезең), 20–30 т. % - терең жансыздандыру. Денеде циклопропан жойылмайды және ингаляцияны тоқтатқаннан кейін шамамен 10 минуттан кейін өзгермейді. Циклопропан бауыр мен бүйрек функцияларына айқын әсер етпейді; диурезді аздап төмендетеді. Кейде циклопропанмен анестезия кезінде адренореактивті жүйелердің қозуымен байланысты қысқа мерзімді гипергликемия пайда болады. Бұл әсер эфирді пайдаланған кездегіден азырақ көрінеді. Циклопропан ағзаның холинореактивті жүйелеріне ынталандырушы әсер етеді және импульстің аздап баяулауын тудырады, аритмиялар мүмкін. Циклопропанның әсерінен миокардтың адреналинге сезімталдығы айтарлықтай артады; Циклопропанды анестезия кезінде адреналинді енгізу қарыншалық фибрилляцияны тудыруы мүмкін. Анестезия кезінде қан қысымы аздап көтеріледі, бұл қан кетудің біршама жоғарылауына әкелуі мүмкін. Циклопропан кіріспе және негізгі анестезия үшін қолданылады (оттегі бар циклопропан); Көбінесе басқа анестетиктермен (азот оксиді, эфир) және бұлшықет босаңсытқыштарымен бірге қолданылады. Тыныс алу жолдарының шырышты қабығының тітіркенуін тудырмайтындықтан, өкпе аурулары бар науқастарға арналған. Оны бауыр аурулары мен қант диабеті үшін тағайындауға болады. Циклопропан анестезиясын қысқа мерзімді хирургиялық араласулар үшін қолдануға болады. Циклопропанды оттегімен қоспада дозиметрі бар жансыздандыру аппараттары арқылы жабық және жартылай жабық жүйеде (кейде жартылай ашық) қолданады. Анестезияны сақтау үшін 15-18% циклопропан қолданылады. Анестезияны индукциялау циклопропанның жоғары концентрациясымен жүзеге асырылады. Операция аяқталған кезде циклопропанның берілуі тоқтатылады, ал 2 - 5 минуттан кейін. Таза оттегін жұту арқылы науқастар оянады. Оттегінің берілуі үздіксіз болуы керек. Өкпенің жеткілікті желдетілуін қамтамасыз ету және денені көмірқышқыл газынан босату қажет. Циклопропан кейде Шейн Эшман қоспасының бөлігі ретінде қолданылады. Натрий тиопенталымен көктамырішілік анестезияны енгізгеннен кейін газдар қоспасы (жартылай жабық әдіспен) келесі қатынаста беріледі: азот оксиді - 1 бөлік, оттегі - 2 бөлік, циклопропан - 0,4 бөлік. Бұл қоспаны қолданғанда, анестезия аяқталғаннан кейін, анестетикалық компоненттерді белгілі бір ретпен (гипоксияның дамуын болдырмау үшін) алып тастау керек: біріншіден, циклопропан беруді тоқтатыңыз, 2 - 3 минуттан кейін - азот тотығы және одан кейін. сол кезең – оттегі. Циклопропанның дұрыс дозалануымен анестезия асқынусыз жүреді, пациенттер ингаляция аяқталғаннан кейін тез оянады. Артық дозаланған жағдайда тыныс алудың тоқтап қалуы және жүрек соғуы, соның ішінде жүректің тоқтауы мүмкін. Анестезияны тоқтатқаннан кейін тез оятуға байланысты науқастар операциядан кейін қатты ауырсынуды сезінуі мүмкін, сондықтан операция аяқталғанға дейін анальгетикті енгізу ұсынылады. Анестезиядан кейін бас ауруы салыстырмалы түрде жиі кездеседі, ал кейбір жағдайларда операциядан кейінгі құсу және ішек парезі. Сондықтан анестезиядан оянғаннан кейін пациенттер мұқият бақылауды қажет етеді. Циклопропанды қолдануға тек тиісті дайындықтан өткен медициналық қызметкерлерге рұқсат етіледі.

Қарсы көрсеткіштер

Циклопропан анестезиясы кезінде адреналин мен норадреналинді енгізу қарсы.

Циклопропанның токсикалық әсері

Ми қыртысына басым әсер етумен, сондай-ақ мидағы метаболизм процестерін, соның ішінде метаболизмді бұзумен байланысты жүйке жүйесін кейіннен тежеу ​​арқылы ынталандыруды тудыратын препарат. Циклопропанды 15-20% концентрацияда және оттегімен араластырғанда егеуқұйрықтарда бір сағаттан кейін бауырдағы гликоген мен жалпы белоктардың мөлшері төмендейді, бауыр жасушаларының SH топтарының белсенділігі артады және олардағы рибонуклеин қышқылының мөлшері артады. артады. Циклопропанның созылмалы әсерімен сүйек кемігінің, негізінен гранулоциттер өндірісі тежеледі.

Шығару пішіні

Шығару нысаны: 5 атм қысымда 1 және 2 литр сұйық циклопропан сыйымдылығы бар жіксіз болаттан жасалған цилиндрлерде; цилиндрлер қызғылт сары түске боялған және жазуы бар<Осторожно. Циклопропан. Огнеопасен>.

Сақтау

Сақтау: от көздерінен алыс салқын жерде.

5 атм қысымда көлемі 1 л және 2 л болатын қызғылт сары болат цилиндрлер. Жазу қара түспен жазылған.

фармакологиялық әсер

Жалпы анестезия , үшін құрал ингаляциялық анестезия .

Фармакодинамика және фармакокинетика

Фармакодинамика

Циклопропан - жоғары анальгетикалық және анестетикалық белсенділігі бар түссіз газ.

Химиялық қасиеттері

Циклопропан – тұйық тізбекті көмірсутектердің өкілі. Циклопропанның құрылымдық формуласы:

Көміртек атомдары сақинаға жабылған кезде, есірткілік әсердің ауырлығы айтарлықтай артады. Оның дәлелі – үлкен уыттылық циклопропан (және де циклогексан , циклопентан ) метан көмірсутектерімен салыстырғанда. Циклопропан молекуласы әлсіз байланыстарды қамтиды және қосылу реакцияларымен сипатталады. Мысалы, Циклопропан мен HBr арасындағы өзара әрекеттесу. Төменде циклопропан – 1-бромопропан тізбегі берілген:

Циклопропанның айқын есірткілік әсері бар (азот оксидінен 7 есе күшті). Оның оттегімен қоспасының 10% ингаляциясы анестезияның хирургиялық кезеңін тудырады. Анестезияның жылдам индукциясы және тез ояту бар. Анестезия жақсы бақыланады.

Сондай-ақ көрсетеді бұлшықет босаңсыту әсері . Сонымен бірге ол шырышты қабықтарды тітіркендірмейді, бауырға токсикалық әсер етпейді және аздап азайтады. . Оның айқын ваготропты әсері бар, сондықтан алдын алу үшін брадикардия енгізу керек .

Анестезия кезінде қысқа мерзімді гипергликемия пайда болады, ол эфирді қолданған кездегідей айқын емес. Осыған байланысты оны қашан қолдануға болады , тыныс алу жолдарының аурулары Және паренхималық мүшелер . Алайда, оны қолдану арқылы анестезия тыныс алудың бұзылуына, дамуына байланысты кең тараған жоқ. артериялық гипотензия .

Ие кардиотоксикалық әсер - миокардтың сезімталдығын арттырады (норадреналин ) және тіркесіп қолданылғанда, айтылады , әр түрлі ырғақ бұзылыстарының және қарыншалық фибрилляцияның дамуы.

Оның қоспалары азот оксиді Және оттегі электр ұшқыны болған кезде жарылуы мүмкін. Қазіргі уақытта сирек қолданылады.

Фармакокинетика

Кіріспе анестезия - 3-5 минут, қозу кезеңі жоқ. Терең анестезия кезеңін тез индукциялайды.

Ол организмде жойылмайды және 10 минут ішінде толығымен дерлік өзгермеген түрде шығарылады.

Қолдану көрсеткіштері

• кіріспе және негізгі бірге акушерлік және гинекологиялық операциялар кезінде оттегі , басқа анестетиктер және бұлшықет босаңсытқыштары ;
• «ұсақ» операцияларға қысқа мерзімді араласулар;
• қартайған кездегі операциялар.

Қарсы көрсеткіштер

Аурулар бірге жүреді атриовентрикулярлық өткізгіштіктің бұзылуы .

Жанама әсерлері

Бас ауруы, операциядан кейінгі кезеңде құсу, ішек парезі жиі кездеседі.

Қолдану жөніндегі нұсқаулық (әдісі мен дозасы)

тек қоспада қолданыңыз оттегі әр түрлі жүйелерде (жабық және жартылай жабық, сирек жартылай ашық) дозиметрі бар анестезия аппараттарында.

Бұл агентті 20-30% концентрацияда ингаляциялау тудырады терең анестезия . Анестезияны сақтау үшін 15 том% жеткілікті. Оны анестезияға қарсы маска арқылы ингаляциялау ыңғайсыздықты тудырмайды. Науқастар қозусыз ұйықтап қалады. Оттегі үздіксіз және тағы 5 минутқа беріледі. анестезияны тоқтатқаннан кейін.

Бұл анестетиктің теріс әсерін азайту және оңтайлы ауырсынуды жеңілдету үшін қоспасы қолданылады: - 1 бөлім, циклопропан - 0,4 бөлік, оттегі — 2 бөлік, ол анестезияны енгізгеннен кейін жартылай жабық түрде беріледі. тиопентал натрий . Гипоксияны болдырмау үшін оттегінің берілуі соңғы рет тоқтатылады. Мұндай қоспаны қолдану анестезиядан кейінгі асқынуларды азайтады. Тез оянуына байланысты, тіпті операция аяқталғанға дейін, анальгетик .

Жалпы
Химия. формула	C3H6
Физикалық қасиеттері
Мемлекет	ерекше мұнай иісі бар түссіз газ
Молярлық масса	42,0797 ± 0,0028 г/моль
Тығыздығы	1,879 г/л (қалыпты жағдайда)
Жылу қасиеттері
T. қалқымалы.	-127,62 °C
Т.кип.	-32,86 °C
T. svspl.	555 °C
Kr. нүкте	397,80
Химиялық қасиеттері
Суда ерігіштігі	0,502 г/100 мл
Классификация
Рег. CAS нөмірі	75-19-4
PubChem
Рег. EINECS нөмірі	200-847-8
КҮЛІМДЕР
InChI
ChEBI
ChemSpider
Қауіпсіздік
Уыттылық	аздап улы, есірткілік қасиетке ие
NFPA 704
Деректер стандартты шарттарға негізделген (25 °C, 100 кПа), егер басқаша көрсетілмесе.

Физикалық қасиеттері

Мұнай эфирін еске түсіретін тән иісі және өткір дәмі бар түссіз жанғыш газ. Салыстырмалы тығыздық 1,879. 4 - 20 °С температурада және 5 атм қысымда ол сұйық күйге айналады; балқу температурасы -127 °C, атмосфералық қысымдағы циклопропанның қайнау температурасы -33 °C. Суда аз ериді (+ 20 °C температурада бір көлемдегі газ 2,85 көлем суда ериді). Спиртте, мұнай эфирінде, хлороформда және майлы майларда оңай ериді. Өте тез тұтанғыш, ауамен, оттегімен немесе азот оксидімен қоспалар жарылғыш болып табылады.

Циклопропан ағзаның холинореактивті жүйелеріне ынталандырушы әсер етеді және импульстің аздап баяулауын тудырады, аритмиялар мүмкін. Циклопропанның әсерінен миокардтың адреналинге сезімталдығы айтарлықтай артады; циклопропанды анестезия кезінде эпинефринді енгізу қарыншалық фибрилляцияны тудыруы мүмкін.

Циклопропан анестезиясын қысқа мерзімді хирургиялық араласулар үшін қолдануға болады.

Циклопропанды оттегімен қоспада дозиметрі бар жансыздандыру аппараттары арқылы жабық және жартылай жабық жүйеде (кейде жартылай ашық) қолданады. Анестезияны сақтау үшін 15-18% циклопропан қолданылады. Анестезияны индукциялау циклопропанның жоғары концентрациясымен жүзеге асырылады. Операция аяқталған кезде циклопропанның берілуі тоқтатылады, ал 2 - 5 минуттан кейін. Таза оттегін жұту арқылы науқастар оянады.

Оттегінің берілуі үздіксіз болуы керек. Өкпенің жеткілікті желдетілуін қамтамасыз ету және денені көмірқышқыл газынан босату қажет.

Циклопропан кейде Шейн Эшман қоспасының бөлігі ретінде қолданылады. Натрий тиопенталымен көктамырішілік анестезияны енгізгеннен кейін келесі қатынаста газдар қоспасы (жартылай жабық әдіспен) беріледі.