Нітрозаміни

Нітро́заміни (N-нітро́зоаміни) — органічні сполуки із загальною формулою R₁R₂NNO, де R₁, R₂ — алкільний або арильний радикал. Є також первинні нітрозаміни (нестійкі, зазвичай не можуть бути виділені окремо) та їхні N-ацильні похідні загальної формули RN(X)NO — нітрозаміди (X = COR), нітрозосечовини (X = CONR₂), нітрозоуретани (X = COOR) та інші.

Отримання

Утворення нітрозамінів здійснюється введенням нітрозо-групи у вторинні аміни або аміди наступними речовинами:

• нітритом натрію в слабокислому середовищі,
• оксидом азоту (III),
• оксидом азоту (IV),
• NO₂BF₄.

Нітрозаміни отримують також взаємодією вторинних амінів із нітритом натрію й формальдегідом або хлоралем:

Будова

Атоми в молекулах нітрозамінів розташовуються в одній площині. Будова молекули найпростішого органічного нітрозаміну (CH₃)₂NNO:

Обертання по зв'язку N−N ускладнене великою енергетичною перепоною (ΔG^‡ = 75—190 кДж/моль).

В ультрафіолетовому спектрі присутні 2 смуги λ_макс = 360 нм (перехід n → π, ε ~ 100) і λ_макс = 230—255 нм (перехід n → π, ε ~ 5000).

В ІЧ-спектрі розрізняються 2 особливі смуги для зв'язку N=O (1430—1530 см⁻¹) і зв'язку N−N (~1000 см⁻¹).

Фізичні та хімічні властивості

Первинні нітрозаміни (R1 = H) — малостійкі речовини, стійкі тільки при температурах нижче 0 ° C.

Нітрозаміни є рідкими або твердими речовинами жовтого кольору, поодинці — малостійкі. Добре розчинні у воді й у багатьох органічних розчинниках.

За дії відновників (водень на платині, паладії, LiAlH₄) нітрозаміни перетворюються в похідні гідразину. Дія сильніших відновників (водень на нікелі Ренея, амальгама натрію) на нітрозаміни супроводжується розривом зв'язку N−N з утворенням вторинних амінів.

Азотна й перфторпероксиоцтова кислоти окислюють нітрозаміни у відповідні N-нітраміни. Ангідриди органічних кислот ацилюють нітрозаміни та розривають зв'язок N−N. Дія хлороводню також призводить до розриву зв'язку N−N.

Фотоліз нітрозамінів у парогазовому стані призводить до розриву зв'язку N−N і утворення радикала R₂N·.

Застосування

Нітрозаміни застосовують для вилучення вторинних амінів із сумішей, а також для створення деяких лікарських препаратів і органічних барвників.

Біологічний вплив

Нітрозаміни є високотоксичними сполуками. За попадання в організм вони вражають печінку, викликають кровотечу, конвульсії, можуть призвести до коми. Велика частина нітрозамінів мають сильну канцерогенну дію, виявляють мутагенні властивості. Проте N-нітрозо-N-метилсечовина навпаки має протипухлинну активність.

Нітрозаміни в косметиці

Нітрозаміни є в багатьох косметичних засобах та їжі, але їх не вказують у складі, оскільки вони знаходяться у вигляді домішок (концентрація 1—3 ppm). Нітрозаміни були виявлені в 53 інгредієнтах і понад 10 тис. продуктів, що дозволяє скласти приблизний перелік добавок, де вони зустрічаються: туші, кондиціонери для волосся, дитячі та дорослі шампуні, бальзами-ополіскувачі, лосьйони й креми для засмаги та інші. Нітрозаміни утворюються в косметиці, коли за певних умов нітрати сполучаються з різними амінокислотами. Наприклад, коли аміноспирти, як-от діетаноламін (DEA) або триетаноламін (ТЕА), використовуються як консерванти, які можуть розкладатися до нітратів. Оскільки ці різні сполуки руйнуються з плином часу, вони можуть перетворюватися в нітроза міни. І DEA, і TEA є загальними домішками, які використовуються для регулювання водневого показника або є зволожувачами.

Посилання

• Formation and occurrence of nitrosamines in food // Cancer Res. 1983 May; 43(5 Suppl):2435s—2440s.
• Nitrosamines // US CPCS, DECEMBER 23, 1983.
• Opinion on Nitrosamines and Secondary Amines in Cosmetic Products Scientific Committee on Consumer Safety, European Union, 2010 ISSN 1831-4767 ISBN 978-92-79-30741-6, doi:10.2772/4079, ND-AQ-12-001-EN-N.