芳香族氨基和硝基化合物

在苯或其同系物环上的氢原子被氨基 (NH₂)或硝基(NO₂)取代而形成芳香族氨基化合物或硝基化合物，其代表物分别为苯胺和硝基苯。萘、蒽、联苯等其他芳香烃，都可以有这种取代。氨基或硝基可单独，亦可与卤素（主要为氯）、烃基或羟基一起在环上的任何位置作不同取代。环上有羟基取代时，成为氨基酚或硝基酚。
在自然界中，少量苯胺存在于煤焦油中，但工业上需要的都由人工合成，用硝酸作用于苯而产生硝基苯，后者再经还原产生苯胺，从苯胺再合成多种化合物。本类物质常用作化工原料或化工合成的中间体。在常温下呈液态或固态，挥发性低。易溶于脂肪和水。在生产中可直接或间接污染工人皮肤。容易经皮吸收，特别是加温的苯胺，吸收更为迅速。苯胺如与酸结合，则经皮肤吸收的性能会改变，例如盐酸苯胺是固体，易溶于水而不溶于脂肪，因而经皮肤吸收危险性小，而经口的毒性仍不变。
当本类物质挥发或加热时，其蒸气可经呼吸道吸入。污染车间地面后也会再挥发。有的品种以粉尘或同时以粉尘和蒸气两种形态污染环境。
属中等毒到低毒类。不同品种对动物的毒性相差极大，如苯胺的LD为500mg/kg(狗，经口)和100mg/kg(狗，皮下),LC50为1,120mg/m3 （小鼠）。硝基苯的LD为750～1,000mg/kg(狗，经口)，二硝基苯为29.4mg/kg(猫，经口)。对人的致死量，氯苯胺、硝基氯苯、三硝基甲苯估测为1g，苯胺、乙萘胺、联苯胺为10g。
本类物质有下列一种或多种毒作用：
(1) 形成高铁血红蛋白(MHb):本类物质大多为间接MHb形成剂(参见“造血系统毒理学”)。形成MHb的能力，动物种属间差异大，以猫最为敏感，如以猫对乙酰苯胺的敏感性为100，则人为56 ，狗为26 ，大鼠为5，兔和猴为0。除形成MHb外，不少品种同时有形成硫血红蛋白(SHb)、赫恩小体，以及溶血的作用，故难以找到一个只引起MHb的物质，也就不易订出一个能致死亡的高铁血红蛋白血症的水平。也有一些品种不能形成MHb。
(2) 形成硫血红蛋白、赫恩小体和溶血作用： 见“造血系统毒理学”。
(3)损害肝脏： 硝基化合物损害肝脏较为常见，如硝基苯、硝基苯胺、二硝基苯、三硝基甲苯等，主要致肝实质性病变，引起中毒性肝炎，病程较长，个别可发展为肝硬化(参见“肝脏毒理学”)。
氨基化合物仅在严重的急性中毒者引起肝损害。肝脏损害可于溶血后发生，由于大量红细胞破坏，血红蛋白及其分解产物沉积于肝脏所致，故较易恢复。
(4) 损害肾脏和膀胱： 接触氨基化合物的早期可发生急性化学性膀胱炎； 急性中毒者还有肾脏损伤，也可继发于溶血。
(5)影响新陈代谢： 主要由二硝基酚类引起，它们并非MHb形成剂，而能干扰能量代谢，使体温升高。
(6) 致癌作用： 某些氨基化合物有致癌作用，详见后。
(7) 其他： 有些化合物对皮肤有刺激作用和强致敏作用，还可影响神经系统和心脏功能。苯胺中毒后可出现各种神经症状，并影响循环中枢，死亡病例尸检时亦可见到神经组织病理改变。这些改变还不能认为单纯继发于高铁血红蛋白血症，而是直接的毒作用。二硝基酚、三硝基甲苯还可引起中毒性白内障。
进入人体后，苯胺经氧化，硝基苯经还原，两者最后都转化为水溶性代谢产物而经尿排出。苯胺的作用快，硝基苯的作用较慢，其代谢过程如图示：

苯胺和硝基苯在体内转化示意图

用兔实验见到苯胺在体内的转化物，主要为对氨基酚和邻氨基酚，其吸收量的28%与硫酸结合而为N-苯基氨基磺酸酯，10～15%与葡糖醛酸结合，而为对氨基酚葡糖醛酸，还可有N-乙酰对氨基酚结合物，均经肾脏排出。人接触苯胺，在开始接触后的6～8小时，排泄量与吸收量可达到固定的比例。由于代谢产物不能在体内蓄积，故一个工作日下班后尿内代谢产物排泄量，常能反映当天的吸收程度。正常人尿内有微量的氨基酚，平均为3.7mg/1，当服用一些苯胺为原料的合成药后，尿中对氨基酚量可增加。
硝基苯的代谢，主要先经还原后而进一步转化，主要转化物有对氨基酚，仅有小量间硝基酚和对硝基酚； 邻位和间位氨基酚，在人体内的代谢比大鼠的慢。
在苯胺和硝基苯的转化过程中，还经历一些中间体如亚硝基苯和苯基羟胺，它们仅在血液中短暂地存在，但在毒作用中却是重要因素。
对本类化合物中毒的预防、应同时注意呼吸道吸入和皮肤污染，有时应以预防经皮中毒为重点。
不少品种吸收后，可以从尿中检出其代谢产物，作为接触其母体物的指标，如接触苯胺、硝基苯者可测尿中的对氨基酚。尿中对氨基酚量还可作为生物最高容许浓度的指标。

苯 胺 衍 生 物

品 名	理化特性	用 途	毒 性 表 现
N,N′-二甲基苯胺 C6H5N(CH3)2	熔点2.4℃，沸点191.4℃, 棕色液体	用作合成染料或其他中间体	与苯胺相似
N,N′-二乙基苯胺 C6H5N(C2H3)2	熔点-38.8℃，沸点216.3℃, 油状液体	同 上	同 上
二甲苯胺 (CH3)2C6H3NH2	有六种异构体，多为液体， 仅2,4-异构体为固体	无大用途	动物见原发性肝损害。猫可形成MHb 和赫恩小体，但在兔则无此作用
甲苯胺 CH3C6H4NH2	邻位体熔点-27.7℃，沸点 199.7℃，灰白液体。对位体熔点 43.5℃，沸点200.4℃，白色固体	用于染料和化学品合成	为强MHb形成剂，急性中毒时能引起 出血性膀胱炎
二苯胺 (C6H3)2NH	熔点52.8℃，沸点302℃, 灰色结晶	用于染料、抗氧剂、药剂、 炸药合成	致MHb作用未能证实。一般工业操作 危害不大，但本品可能混有致癌物4-氨 基联苯
对硝基苯胺 NH2C6H4NO2	熔点147.8℃，沸点331.7℃, 黄色固体	用作染料中间体	为强烈的MHb形成剂。特殊情况下还 能致溶血及肝损害
苯二胺 C6H4(NH2)2	间位体熔点63～64℃，为灰 色结晶。对位体溶点140℃, 为灰色结晶	间位体用作染料中间体和合 成树脂固化剂。对位体用作 染料中间体、照相材料及毛 发染色剂	间位体能对皮肤致敏，但作用较弱。邻 位体在试管内可形成MHb，但未见在生 产接触中发生；对皮肤和呼吸道均可致 敏
对亚硝基-N,N′-二甲基 苯胺 NOC6H4N(CH3)2	熔点92.5～93.5℃。为黄绿 色固体	用作染料中间体	对皮肤有原发性刺激和致敏作用
亚甲基二苯胺 H2NC6H4CH2C6H4NH2	熔点91.5～92.0℃。微溶于 水，易溶于醇、苯、醚	用作环氧树脂的固化剂	在工业生产中可经皮吸收。对肝脏毒性 大，可致胆汁郁积、发炎、灶性坏死
氯苯胺 NH2C6H4Cl	邻位体为液体，对位体为黄 色固体	均用于染料、药剂和农药制 造	对位体与苯胺相似，并对眼有刺激。邻 位体不形成MHb，但可致肝脏和肾脏损害
5-氯-邻甲基苯胺 CH3C6H3(Cl)NH2	熔点29～30℃。为灰白色固 体	用于有机合成	除能致MHb外，还能引起出血性膀胱 炎，可先发生镜检血尿
氨基酚 NH2C6H4OH	对位体溶点186℃。为白色 片状固体	用作照相显影剂、染料中间 体和羽毛染色	不能经皮吸收。能引起接触性和过敏性 皮炎，呼吸道过敏（哮喘），并能致MHb, 但工业接触时少发生
特屈儿 (NO2)3C6H2N(NO2)CH3	熔点129℃。黄色结晶。不 溶于水，微溶于乙醇，易溶于 丙酮	用作炸药	粉尘可致皮肤黄染，眼、鼻、咽刺激， 颈、背、胸、臂皮炎，红斑后脱屑，有些呈丘 疹，疱疹和湿疹；少数呈过敏性皮炎，严 重者还有鼻衄、干咳、支气管痉挛，偶有 腹泻、月经异常。长期接触者见消化障 碍、慢性肝炎、中枢神经兴奋、白细胞增 多、轻度贫血。动物实验见肾小管损伤

测定血中MHb量，可作为衡量中毒程度的依据，但由于MHb能很快还原，在中毒急救后降低甚快，而采取血样时间又往往较迟，故不能检出。
美蓝能先转化为白色美蓝，后者可使MHb还原。因此，美蓝可作为高铁血红蛋白血症的特效治疗药。
苯胺衍生物 主要的苯胺衍生物见上表。
致癌芳香胺 已确定致职业性膀胱癌的芳香胺有：
❶联苯胺(NH₂C₆H₄C₆H₄NH₂)，熔点128℃，为白色或粉红结晶、粉或片状。主要用于制造偶氮染料，也用作临床检验试剂。
❷萘胺(C₁₀H₇NH₂)，其α异构体(或1-萘胺)，熔点50℃，为灰色结晶； β异构体 (或2-萘胺)，熔点113℃，为粉红色结晶。用于制造染料及其他化学合成。
❸4-氨基联苯(C₆H₅C₆H₄NH₂)，熔点53℃，还能致肝肿瘤。这些芳香胺均能经呼吸道和皮肤吸收。联苯胺的盐酸盐也能经皮肤吸收。其代替品3,3′-二氯联苯胺、邻联（二）茴香胺、邻联甲苯胺等在实验动物身上均能致膀胱癌。还有金胺、品红在实验动物中能致肝癌。除金胺制造工人外，其他都未经流行病学调查证实。
用苯胺为原料合成许多偶氮染料，其中有些用作食用色素。实验动物已证明能致肝癌的有邻氨基偶氮甲苯和4-二甲基偶氮苯（奶油黄），都已废弃不用。
硝基苯衍生物 工业上重要的硝基苯衍生物见下表。它们用作炸药、溶剂或用于合成染料、颜料、杀虫药、塑料、树脂、药品、橡胶促进剂和抗氧剂等。
本类物品容易经皮肤吸收，其主要毒作用是对肝脏损害，形成MHb和慢性溶血性贫血，后两个作用的程度因化合物而异，因而其综合的毒性有较大差别。

芳香族硝基化合物毒性比较

品 名	形成MHb （致紫绀）作用	溶血作用	综合毒性
硝基苯 邻硝基甲苯 对硝基甲苯 邻硝基氯苯 对硝基氯苯 间二硝基苯 二硝基甲苯 间硝基苯胺 对硝基苯胺 1-硝基萘胺 硝基氯甲苯	3 5 5 4 4 1 5 2 2 6 6	1 3 3 2 2 4 6 5 5 6 5	2 5 5 3 3 1 5 4 4 6 6

注： 毒性分级分为1（微有危害）至6（严重危害）级
硝基氯苯能刺激皮肤，二硝基氯苯能使60～80%的接触者发生皮炎，微量接触也能致病。二氯硝基苯对皮肤的刺激作用，介于两者之间。
三硝基甲苯[TNT,CH3C6H2(NO2)3]为无色或淡黄单斜结晶或鳞片。熔点82℃。溶于乙醚，易溶于丙酮和苯，不溶于水。是较为安全的炸药。能耐受撞击和摩擦，但受到压力时能引起爆炸。商品中常混杂有微量二硝基甲苯和四硝基甲烷，后者有强刺激性。
与硝酸胺混合后使用，由于硝酸胺有吸湿性，加工后的粉尘比单纯三硝基甲苯更易经皮肤吸收。
本品在体内形成MHb的能力，远不及苯胺。接触者手、臂和面部可有黄染，是吸收三硝基甲苯的征象，但皮炎较少见。接触者可发生胃炎，有恶心、呕吐和中上腹痛，与饮食无关。严重接触者，在3个月以上可发生中毒性肝炎，如发生中毒性黄疸，预后不良。而最严重中毒的后果，常伴有严重正红细胞型贫血。个别重者可发生再生障碍性贫血。对晶状体的损伤主要是周边型白内障，早期不影响视力，随病变发展，亦可出现楔形或中心盘状白内障。
本品在体内的代谢物为4-氨基二硝基甲苯。尿中测定其量，可反映吸收的程度。亚硫酸钠与三硝基甲苯反应出现红色，利用此原理，可用亚硫酸钠作为三硝基甲苯洗消的指标剂。
硝基酚类
硝基酚(NO2C6H4OH) 有三种异构体，均为结晶。溶于水及酒精。形成MHb能力比硝基苯小。对位毒性最强。均可经皮肤吸收，蒸气可经呼吸道吸收。可引起动物迷走神经兴奋，中枢神经系统抑制，高铁血红蛋白血症及呼吸困难。在人尚未见有这些毒性的报道。
二硝基酚 [C6H3(NO2) 2OH] 有六种异构体，2,4-二硝基酚最为重要，为具有爆炸性的黄色结晶，熔点115～116℃，用作染料中间体、炸药及木材防腐剂。吸入粉尘、蒸气和雾可致中毒，并易经皮肤吸收。在体内还原而产生氨基酚，因此在尿中可检查原形物或氨基酚。接触二硝基酚可引起皮肤黄染、刺激性或过敏性皮炎，吸收后主要是干扰氧化磷酸化过程，作用同二硝基邻甲酚。慢性接触时可引起肝肾损害，形成白内障，偶见过敏反应。
二硝基邻甲酚[CH3C6H₂(NO₂)₂OH] 有九种异构体，以3,5-二硝基邻甲酚最为重要。熔点86.5℃。黄色结晶。用作农药。在体内还原能产生氨基硝基邻甲酚，而经尿排出。可直接测定血中的原形物以检测接触程度。
接触二硝基邻甲酚者的皮肤、头发黄染。吸收后易与血浆中蛋白质结合，排泄缓慢，因此其蓄积性比二硝基酚更为明显。主要毒作用是使细胞氧化功能受到刺激，而磷酰化过程则被抑制。氧化过程受刺激所增加的能量，不能通过磷酰化转变为三磷酸腺苷或磷酸肌酸的形式予以贮存，而直接以热能方式发散，故体温可增加到40℃。由于磷酰化过程发生障碍，身体所产生的能量无法供肌肉收缩之用，因而肌肉对刺激反应迟钝，并很快陷于完全抑制而呈僵直状态。毒性可随环境温度升高而明显增加。
重氮二硝基酚[C6H₂(NO₂) ₂N₂O] 纯品为黄色片状结晶，工业品可有亮黄、橘红等颜色。加热不到熔点即爆炸。微溶于水，溶于大部分有机溶剂。用作炸药。常与另一种炸药黑索金同时使用。接触者可发生胃肠道症状，偶有贫血现象，与接触三硝基甲苯有相似之处，但程度较轻。
苦味酸 即2,4,6-三硝基酚 [C6H2OH(NO2)3] 黄色片状结晶。熔点124℃，微溶于水，溶干有机溶剂。军火工业中用作制造金属苦味酸盐(铁、镍、等)和氯化苦。主要引起皮肤损害，常致黄染。固体对皮肤刺激很强，常引起皮炎。溶液则只刺激过敏的皮肤； 烟尘可引起眼刺激和角膜损伤； 吸入粉尘也可致支气管炎。长期接触者还可引起胃肠道症状，有时可引起末梢神经炎和膀胱刺激症状。高剂量时可导致红细胞破坏、出血性肾炎及肝炎，全身组织黄染，甚至黄视。