Охрана труда и безопасность в черезвычайных ситуациях

Дипломная работа выполнялась в лаборатории кафедры органической и биологической химии Таврического национального университета имени В.И. Вернадского, оборудованной с соблюдением всех правил охраны труда. При работе неукоснительно соблюдались правила техники безопасности, обязательные для химической лаборатории.

При выполнении дипломной работы нами использовались следующие вещества: 2-ацетамидо-3,4,6-три-О-ацетил-2-дезокси-α-D-глюкозаминилхлорид, изихинолин (C₉H₇N), карбонат калия (K₂CO₃), хлороформ (CHCl₃) ацетонитрил (CH₃CN), пропан-2-ол (CH₃-CH(OH)-CH3), ацетон (CH3-C(O)-CH3), краун-эфир (15К5) [15-17].

Общие правила техники безопасности:

1) В химической лаборатории необходимо содержать рабочее место в чистоте и порядке, следить за исправностью аппаратуры и приборов. Перед уходом из лаборатории убрать рабочее место,

2) Перед началом работы необходимо надеть спецодежду и иметь индивидуальные средства защиты, предусмотренные инструкцией.

3) Каждый работающий должен знать, где в лаборатории находятся противопожарные средства и аптечка, содержащая всё необходимое для оказания первой медицинской помощи.

4) Необходимо соблюдать меры предосторожности, указанные в специальной инструкции по технике безопасности и в методическом руководстве.

5) В лаборатории категорически запрещается принимать пищу, хранить продукты, пить, курить. Перерывы работы, связанные с приёмом пищи и курением, делаются с ведома руководителя и только после тщательного мытья рук.

6) Категорически запрещается работать в лаборатории одному.

7) Все опыты с ядовитыми веществами проводятся в вытяжном шкафу.

8) Категорически запрещается держать в лаборатории вещества и растворы в посуде без надписи названия вещества и концентрации.

9) Требования безопасности по окончанию работы:

• Отключит от сети все приборы, устройства.

• Убрать с рабочих мест реактивы, растворы.

• Тщательно вымыть использованную посуду, колбы, пробирки.

• Произвести влажную уборку помещений.

• Проветрить помещение.

Техника безопасности при работе с кислотами и щелочами:

1) Склянки с кислотами и щелочами необходимо переносить только в специальных ящиках, выложенных асбестом.

2) Работающим с кислотами и щелочами необходимо пользоваться резиновыми перчатками и предохранительными очками.

3) Переливать кислоты и щелочи в мелкую тару необходимо с помощью сифона или ручного насоса.

4) Помнить о том, что при приготовлении растворов серной кислоты ее необходимо переливать в воду тонкой струйкой при непрерывном перемешивании.

5) Растворять щелочи необходимо путем медленного прибавления к воде небольших кусочков, при непрерывном перемешивании, куски щелочи необходимо брать только щипцами.

Техника безопасности при работе со стеклом:

1) Тонкостенную посуду нельзя нагревать на открытом огне, следует использовать асбестовую сетку.

2) Большие химические стаканы с жидкостью следует поднимать только двумя руками, поддерживая одной рукой дно.

3) При разламывании надрезанных стеклянных трубок их нужно растягивать, а не сгибать.

4) Вставляя стеклянную трубку в резиновую пробку, нужно ее ввинчивать, смочив водой, вазелином или глицерином. Конец трубки должен быть оплавлен.

Карбонат калия

При попадании на влажную кожу и слизистые оболочки вызывает раздражение. Вдыхание пыли может вызвать раздражение дыхательных путей.

Ацетонитрил

Не зависимо от путей поступления в организм при остром отравлении наблюдается вначале головная боль, апатия, тошнота, головокружение, бледность, падение температуры и кровяного давления, судороги, потеря сознания. После выздоровления в течение некоторого времени (до 3 недель) — депрессия, головная боль, сердцебиение, особая слабость мышц верхних конечностей, повышенный диурез, белок в моче, повышенное содержание цианидов в крови и роданидов в моче.

Ацетонитрил менее токсичен, чем ряд других нитрилов жирного ряда. Как полагают, действие ацетонитрила определяется целой молекулой в комбинации с медленно отщепляющейся СN-группой. Характерны вызываемые ацетонитрилом, судороги, влияние на щитовидную железу и вызываемый им отек легких.

В организме ацетонитрил предположительно превращается в роданиды, муравьиную кислоту и аммиак. Возможно окислительное разрушение.

Меры предосторожности: Избегать попадания на кожу.

Хлороформ

Наркотик, действующий токсически на обмен веществ и внутренние органы, в особенности на печень. Смерть при отравлении хлороформом обычно наступает от прекращения дыхания. При очень высоком содержании хлороформа в воздухе возможна смерть от остановки сердца.

Острое отравление может вызвать тяжелые последствия и смерть через некоторое время после вдыхания. В более легких случаях наблюдаются рвота, головокружение, слабость, желудочные боли, возбужденное состояние. В крови — анемия, лейкоцитоз.

Даже в относительно невысоких концентрациях хлороформ может вызвать профессиональное хроническое отравление с преимущественным поражением печени. При частом попадании на кожу может вызывать дерматиты, экземы.

Наркотическая концентрация, вызывающая изменение скорости развития рефлекторного мышечного напряжения: 0,25—0,5 мг/л при 40-минутиом вдыхании.

Меры предосторожности: Избегать попадания на кожу. Все работы проводить под тягой.

Изопропиловый спирт

Действуют сходно с этиловым спиртом, но при равной концентрации паров сильнее его. Пары изопропилового спирта раздражают слизистые глаз и верхних дыхательных путей.

Работающие с изопропиловым спиртом жалуются на резь в глазах слезотечение, светобоязнь, обостряющиеся со временами. Отмечались сужение поля зрения и конъюнктивит; признаки неврита зрительного нерва с понижением остроты зрения. Восстановление наступило после 2 недель лечения и прекращения работы.

Ацетон

Наркотик, последовательно поражающий все отделы центральной нервной системы. При вдыхании в течение длительного времени накапливается в организме; токсический эффект зависит не только от концентрации, но и от времени действия. Медленное выделение из организма увеличивает возможность хронического отравления.

Ацетон может попадать в организм в виде паров при дыхании, а может всасываться через кожу. На участках кожи, подвергавшихся в течение рабочего дня воздействию ацетона, уменьшается рН и количество холестерина, угнетается функция сальных желез, что приводит к покраснению.

Меры предосторожности: избегать попадания на кожу.

Все работы проводить под тягой.

5.6. Краун-эфиры [33]

Предварительные результаты по испытанию токсичности на мышах по-казывают, что при разовом приеме внутрь доза 300 мг/кг для жизни не опасна. 

Таблица 5

Токсикологическая характеристика веществ, использованных при выполнении дипломной работы

Показательно	Ацетонитрил	Хлороформ	Пропан-2-ол
Класс опасности
Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3
Средняя смертельная доза при введении в желудок, LD50, мг/кг
Средняя смертельная концентра- ция в воздухе мг/м3	500-5·103	500-5·103

Электробезопасность

При выполнении работы использовалось следующее электрооборудование: лабораторные электроплитки, магнитные мешалки ММ-5. Приборы были снабжены изоляцией и заземлением необходимым для безопасного обращения.

Воздействия электрического тока на организм могут быть следующими:

1. Тепловое действие. Следствием теплового действия электрической дуги, раскаленной спирали нагревательного прибора и т.д. являются ожоги кожного покрова, практически не отличающиеся от термических ожогов.

2. Химическое действие. Прохождение тока через электролит – плазму крови – ведет к изменению её состава и разрушению эритроцитов. Результатом этого вида воздействия является нарушение обмена веществ.

3. Биологическое действие проявляется обычно ярче, чем другие виды, и ведет к нарушению режима дыхания, частоты сердечных сокращений. Примерно через 0,5-2 с от начала контакта может наступить фибрилляция и кровообращение практически останавливается. Работа сердца прекращается в результате повреждения нервных клеток, управляющих его иннервацией.

Таблица 6

Сведения об опасности электрического тока

Ток	Частота	Сила тока	Воздействие
Переменный	50 Гц	I стадия 1,0 мА	Бессознательное отдергивание рук. Физиологическое изменение в организме человека
Постоянный	-	5,0 мА
Переменный	50 Гц	II стадия 1,0-15 мА	Паралич мышечных групп. Человек не может самостоятельно освободиться от источника тока.
Переменный	50 Гц	50 мА	Тяжелые поражения
Переменный	50 Гц	III стадия 80-100 мА	Поражение нервных центров дыхательных мышц и сердца. Через 1-2 с смертельно.
Постоянный	-	20-25 мА	Является опасным.

Порядка 70-75 % всех электротравм приходится на электроудар, связанный с биологическим воздействием тока на организм. Предельно допустимым током считается ток 0,005 А. Установлено, что большая часть электротравм происходит от напряжения переменного тока в 220 В при непосредственном контакте с оголенными проводами и в условиях повышенной влажности через мокрую одежду, по причине высокой её токопроводимости.

Меры предосторожности. Не допускать работу с неисправными, незаизолированными электроприборами. Не допускать попадания влаги внутрь электроприборов. Категорически запрещается прикасаться к оголенным токоведущим жилам и нагревательным элементам, когда прибор включен в электросеть.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Ранее, сотрудниками кафедры органической и биологической химии было показано успешное применение межфазной системы «твердый К₂СО₃ – безводный CH₃CN» с использованием краун-эфира для получения широкого ряда b-D-глюкозаминидов с агликонами различной природы [19-22]. Таким образом, разработанный способ построения 1,2-транс-гликозидной связи в 2-ацетамидо-2-дезокси-D-глюкозе является перспективным для введения углеводных остатков в молекулы гетероциклических соединений на основе изохинолина – пиразолоизохинолинов, и позволит получить глюкозаминиды для дальнейшего изучения спектра их биологических свойств.

Глюкозаминилирование пиразолоизохинолинов 105, 107, 109, 111 α-D-глюкозаминилхлоридом 104 проводили в межфазной системе «твердый К₂СО₃ – безводный CH₃CN» с использованием катализатора 15К5 при комнатной температуре. Реакция протекала в течение 2-3 ч. при стехиометрическом соотношении гликозил-донора и пиразолоизохинолина, 4,5-кратном избытке основания (по субстрату – хлориду 104) и 20 моль% краун-эфира. Во всех случаях, в реакционной среде по данным тонкослойной хроматографии присутствовали следовые количества оксазолина и ряд неидентифицированных продуктов деструкции углеводов. Выходы глюкозаминидов 106,108,110,112 после колоночной хроматографии составили 49-66%.

Пиразолоизохинолин 111, содержащий свободный атом азота пиразольного цикла, в реакции гликозилирования может привести к образованию второго основного продукта реакции - бис-производного с различной природой гликозидной связи. Было обнаружено, что конверсия α-D-глюкозаминилхлорида 104 в условиях межфазного катализа сопровождалась образованием только одного основного продукта О-гликозида 112, выход которого составил 42%. Можно предположить, что в данных условиях атом азота пиразольного цикла не будет участвовать в реакции. Однозначно, подтвердить строение полученного глюкозаминида пиразолоизохинолина 112 позволит ПМР-спектроскопия.

Таким образом, пиразолоизохинолины 105,107,109,111 являются удобными объектами исследования межфазных процессов гликозилирования с целью получения глюкозаминидов для изучения их медико-биологических свойств.

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Phase-transfer catalyzed synthesis of acetylated aryl β-D-glucopyranosides and aryl β-D-galactopyranosides / D. Dess, H. Kleine, D. Weinderg [et al.] // Synthesis. – 1981. – № 11. – P. 883-885.

2. Roy R., Stereospecific synthesis of aril β-D-N-acetylglucopyranosides by phase-transfer catalysis / Roy R., Tropper F. // Synth. Commun. – 1990. – Vol. 20, № 14. – P. 2097-2102.

3. Lewis P.T., Regiospecific 4’-O-b-glucosidation of isoflavones / Lewis P.T., Wähälä K.// Tetrahedron Lett. – 1998. – Vol. 39. – P. 9559-9562.

4. Грагеров И.П. Краун-соединения в органическом синтезе. – Киев: Наукова думка, 1994. – 345 с.

5. Jensen K.J. O-Glycosylations under neutral or basic conditions // K. J. Jensen Chem. Soc., Perkin Trans. – 2002. – № 1. – P. 2219-2233

6. Синтез 1,2-транс-арилгликозидов по Гельфериху при катализе ортофосфорной кислотой / Е.Р Новик., В.М. Соколов, Е.П. Студенцов, [ и др.] // Журн. Общей химии. – 1986. – Т. 56, вып 1. – С. 181-187.

7. Бочков А.Ф. Образование и расщепление гликозидных связей / А.Ф. Бочков, В.А. Афанасьев – М.: Наука, 1978. – 180 с.

8. Jensen K.J. O-Glycosylations under neutral or basic conditions / K.J. Jensen // J. Chem. Soc., Perkin Trans. – 2002. – № 1. – P. 2219-2233

9. Konishi F. Synthesis and taste of some flavones and dihydrochalcone glycosides in which carbohydrate moieties are located at differing positions of the aglycones / Konishi F., Esaki S., Kamiya Sh. // Agric. Biol. Chem. – 1983. – Vol. 47, № 7. – P. 1419-1429.

10. Tanaka M. The rates of hydrolysis of some substituted phenyl 2-acetamido-2-deoxy-α- and –β-D-glucopyranozides / Tanaka M., Kyosaka S., Ito Y. // Chem. Pharm. Buii. – 1973. – Vol. 21, №9. – P. 1971-1977