呋喃是一种无色、可燃、易挥发的液体,具有接近室温的沸点。它是一种有毒的2B类可能致癌物质,常被用作合成其他复杂有机物的起始原料。呋喃可溶于丙酮、醇、醚等多种有机溶剂,但在水中微溶。
呋喃的氧原子在共轭轨道平面形成大Π键,共轭平面共6个电子,符合4n+2规则,是一种芳香物质。由于芳环的存在,呋喃的化学行为与其他不饱和杂环有所不同。
呋喃可用于有机合成或作为溶剂,也可用于制取药物呋喃西林。
工业上可通过钯催化糠醛脱羰基生产呋喃,或者用氯化铜水溶液催化氧化1,3-丁二烯进行制备。
呋喃可能对皮肤、眼睛和呼吸道造成刺激,接触可能导致严重肺损伤,对肝和肾功能也可能造成影响,甚至可能是人类致癌物质,导致遗传性损伤。
呋喃唑酮和呋喃妥因都属于硝基呋喃类抗菌药物,是比较古老的抗菌药物。它们在抗菌谱和不良反应方面存在差异。
呋喃唑酮口服后很少吸收入血,主要用于肠道感染,对肠道致病菌引起的感染性腹泻有较好的抗菌活性。呋喃唑酮也是根除幽门螺杆菌的抗菌药物,与其他药物一起组成了铋剂+质子泵抑制剂+两种抗菌药物的四联方案。
呋喃妥因对引起尿路感染的常见致病菌敏感性很高,是下尿路感染首选的抗菌药物。但不适合治疗上尿路感染。
这类药物的不良反应限制了其临床应用。呋喃类药物对于缺乏葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的患者容易导致溶血性贫血。长期大量应用会引起不可逆的外周神经炎和其他不良反应。
国家药监局要求修改呋喃唑酮的药品说明书,限定用于治疗难以根除的幽门螺杆菌感染,并增加了注意事项。呋喃唑酮有致癌风险,但临床至今未有对人类致癌的报道。
呋喃妥因和呋喃唑酮期间禁止饮酒,以避免双硫伦反应。
呋喃甲醛,又称糠醛,是一种工业用化学制品,可以从各种农副产品中提取,包括玉米穗轴、燕麦和小麦的麦麸以及锯木屑。这个化学物质的名称源自拉丁语中的"furfur",意思是麦麸,因为它是从麦麸中提取得到的。
呋喃甲醛是一种无色油状液体,暴露在光和空气中会变成棕红色并形成树脂。它具有刺激性的肉桂和杏仁香气,味道像焦糖。它的沸点为161.7℃,熔点为-36.5℃,闪点为60℃。它可溶于水(8.3%/20℃),与乙醇、乙醚和苯混溶。天然的呋喃甲醛存在于松叶油、薰衣草油、斯里兰卡肉桂油、月桂油和丁香油等中。
呋喃甲醛是通过将富含戊聚糖的浓产品废料(如玉米芯、棉籽壳、稻糠和甜菜渣等)用稀酸水解、脱水并蒸馏而得到的。
根据GB2760-86的规定,呋喃甲醛可以用作食用香料和萃取溶剂。它主要用于制作各种热加工型香精,如面包、奶油硬糖和咖啡等香精。
1、大鼠经口LD50为65mg/kg。
2、ADI尚未规定(FAO/WHO,1994)。
食用或吸入呋喃甲醛会导致中毒症状,包括兴奋、头痛、头晕、恶心,最终可能导致意识丧失和呼吸衰竭而死亡。接触呋喃甲醛会刺激皮肤和呼吸道,甚至可能导致肺水肿。长期接触呋喃甲醛可能导致皮肤过敏和特殊的敏感性晒斑。在毒性研究中,呋喃甲醛会导致动物产生肿瘤、突变以及肝脏和肾脏损伤。
呋喃环是有机合成中常见的结构单元,许多药物中都含有呋喃环。下面介绍一些常见的呋喃环合成反应,以便学习和交流。
通过α-卤代酮和β-酮酸酯在碱性条件下反应制备呋喃。常用的催化剂有胺或吡啶。
利用酸催化下1,4-二酮环化得到呋喃。
环丙基酮或环丙基亚胺在Lewis酸催化下重排为二氢呋喃或二氢吡咯。此反应也可在加热或光照条件下进行。
利用Ti催化剂,格氏试剂和烯烃或炔烃进行交换,得到新的格氏试剂,再与一些亲电试剂进行格氏反应。此反应可用于制备各种取代呋喃。
通过α位含有亚甲基硫醚基团的环烷酮和二甲基亚甲基锍的反应得到环氧化合物,然后在加热条件或硅胶催化下重排得到五元环硫代缩醛,最后在碘或硫酸汞催化下脱硫芳香化得到呋喃。
通过5-羟基烯烃和氧化铼(VII)反应得到2-羟甲基四氢呋喃。此反应是顺式加成,产量稳定,但会有少量醇被氧化为羰基化合物。
香豆素在碱性条件下经过开环关环重排为苯并呋喃。
通过水杨醛和α-卤代酮形成醚中间体,然后通过分子内的羟醛缩合得到苯并呋喃。
呋喃是一种化合物,也被称为氧(杂)茂。它不溶于水,但可以溶解于乙醇和乙醚。呋喃对碱稳定,在与矿酸接触时会聚合。它的蒸气具有麻醉性,并暴露在空气中会形成过氧化物。呋喃的制备方法有多种,例如通过2-呋喃甲酸脱羧或将糠醛滴在熔融的氢氧化钠和氢氧化钾混合物上,还可以通过蒸馏松香来得到。呋喃在合成吡咯、四氢呋喃、噻吩等化合物以及作为溶剂方面有广泛的应用。
2-硝呋喃是呋喃的衍生物,主要用于医药合成和有机合成的中间体。在实验室研发和化工医药合成过程中,2-硝呋喃被广泛使用。如果吸入2-硝呋喃,应将患者移到新鲜空气处;如果皮肤接触,应立即脱去污染的衣物,并用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤,如有不适感,应就医;如果眼睛接触,应分开眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗,并立即就医;如果误食,应立即漱口,禁止催吐,并立即就医。
2-硝呋喃作为呋喃的衍生物,可用于医药合成中间体的制备。例如,可以通过以下反应方程式制备2,5-二硝基呋喃:
此外,2-硝呋喃还可以用于制备组蛋白乙酰基酶抑制剂。组蛋白乙酰基化是一种可逆的改变,而组蛋白脱乙酰基酶(HDACs)是催化去乙酰基化反应的一类酶。HDACs可以分为两类,第一类以酵母Rpd3-类蛋白质为代表,第二类以酵母Hda1-类蛋白质为代表。人类的HDAC1、HDAC2和HDAC3蛋白质属于第一类HDACs的成员,并且还发现了名为HDAC4、HDAC5和HDAC6的新型蛋白质,它们属于第二类HDACs的成员。
[1] CN200810096455.2组蛋白脱乙酰基酶抑制剂
四氢呋喃是一种杂环有机化合物,具有极强的极性。它在化学反应和萃取过程中被广泛用作中等极性溶剂。四氢呋喃是一种无色、低粘度的液体,适用于化学反应和萃取过程中作为非质子溶剂。它在有机化工和精细化工领域中扮演着重要的角色。
四氢呋喃是一种重要的有机合成原料,也是一种性能优良的溶剂。它特别适用于溶解PVC、聚偏氯乙烯和丁苯胺,广泛用于表面涂料、防腐涂料、印刷油墨、磁带和薄膜涂料的溶剂。此外,它还被用作反应溶剂,在电镀铝液中可以控制铝层厚度并使其光亮。四氢呋喃还可以自身缩聚成聚四亚甲基醚二醇(PTMEG),也被称为四氢呋喃均聚醚。
高浓度吸入四氢呋喃会引起头晕、头痛、胸闷、胸痛、咳嗽、乏力、胃痛、口干、恶心、呕吐等症状,并可能导致肝功能障碍。
对于小量泄漏,可以使用砂土或其他不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗,并将洗水稀释后排入废水系统。对于大量泄漏,应构筑围堤或挖坑收容,并使用泡沫覆盖以降低蒸气灾害。喷雾状水可用于冷却和稀释蒸汽。同时,应保护现场人员,将泄漏物稀释成不燃物,并使用防爆泵将其转移至槽车或专用收集器中,然后进行回收或运至废物处理场所进行处置。
灭火剂可以使用泡沫、干粉、二氧化碳和砂土,但水对于灭火无效。在灭火过程中,应喷水冷却容器,并尽可能将容器从火场移至空旷处。如果容器变色或从安全泄压装置中产生声音,必须立即撤离。
1、存放四氢呋喃的库房应保持阴凉、通风,远离火源,库温不宜超过30℃,并保持容器密封。
2、四氢呋喃应与氧化剂分开存放,切忌混储。
3、在使用四氢呋喃时,应采用防爆型照明和通风设施。
4、禁止在使用四氢呋喃时使用易产生火花的机械设备和工具。
5、在运输过程中,应防止四氢呋喃暴晒、雨淋和高温等情况。
呋喃西林,又称黄粉,是一种常用于治疗鱼病的药物。它因为呈现黄色粉末状而被称为黄粉。
呋喃西林的主要作用是通过干扰细菌的糖代谢过程和氧化酶系统来发挥抑菌或杀菌作用。它是一种亮黄色的结晶粉末,没有臭味。在阳光照射下,它会逐渐变成深黄色。呋喃西林微溶于乙醇,微溶于水,溶于碱性溶液后会使颜色变成暗橙色。其饱和水溶液的酸碱度为5.5-7.5。
呋喃西林已被列入首批《兽药地方标准废止目录》中(农业部公告第560号)。
药理作用
呋喃西林通过干扰细菌的糖代谢过程和氧化酶系统来发挥抑菌或杀菌作用。它主要干扰细菌糖代谢的早期阶段,导致细菌代谢紊乱而死亡。
呋喃西林对多种革兰氏阳性和阴性细菌均有抗菌作用,对厌氧菌也有一定效果。然而,对绿脓杆菌和肺炎双球菌的抗菌力较弱,对假单胞菌属和变形杆菌属有耐药性。它对真菌和霉菌无效,但对由霉菌引起的细菌感染仍具有一定效力。
呋喃西林主要用于抑制鱼体外表的细菌滋生,高浓度时可以杀菌。它可用于外用冲洗处理鱼体表面感染和皮肤疾病,效果明显。使用黄粉后,细菌数量显著减少。
呋喃西林主要用于治疗鱼病,包括打印病、细菌性烂鳃病、赤皮病、细菌性感染的竖鳞病、白头白嘴病、撞伤、划伤、充血病、烂鳍烂尾等外伤病。
呋喃西林有两种用药方法,一种是拌饲料投喂,另一种是治疗鱼体外伤时涂抹于患处。使用呋喃西林时,可以用五万分之一的浓度进行药浴,每次持续10分钟,可预防赤皮、烂鳃、肠炎等疾病。每百斤鱼可用1-2克呋喃西林制成药饵投喂,每半个月喂一疗程,每疗程持续3天,可防治肠炎。
呋喃类药物能破坏机体某种酶系统,阻止血中丙酮酸的氧化过程。它抑制与葡萄糖及其他碳水化合物中间产物(如丙酮酸、琥珀酸、甘油和乳酸)有氧氧化有关的酶。由于脑对葡萄糖有氧氧化的需求较高,因此呋喃类药物中毒时神经症状较为突出。
呋喃类药物能抑制骨髓的造血功能,减少肝脏蛋白质和糖原的形成,破坏肾脏的排泄功能。长期大量使用呋喃西林后,可能引起中毒性肝营养不良和血凝时间显著延长等问题。
呋喃类药物代谢产物在动物源性食品中的残留物可以通过食物链传递给人类。长期摄入这些残留物可能引起各种疾病,对人体有致癌、致畸胎等副作用。