芳香族烃类

芳香族烃类化学物的结构上都具有一个或几个苯环，按苯环的数目和连接方式可分为单环芳香烃和多环芳香烃两类。单环芳香烃包括：
❶苯及其同系物（烷基苯），如苯、甲苯、二甲苯、三甲苯及乙苯等；
❷苯基取代的不饱和脂烃，如苯乙烯、苯乙炔等。多环芳香烃包括：
❶多苯代脂烃，如二苯甲烷、四苯乙烯等；
❷联苯及联多苯，如联苯、联三苯等；
❸稠环芳香烃，又可分为稠苯环(如萘、蒽、菲等)、苯并脂环烃和稠苯并脂环烃(如茚、芴、苊等)。
芳香烃可从煤焦油提炼或液体石油产品高温裂解而获得。从粗苯中可分离出苯、甲苯、二甲苯、三甲苯及乙苯等，焦油通过蒸馏成萘油，萘油精馏可得到萘芳香烃，大多数为液体，部分为固体。多数具有芳香味。几乎不溶于水，而溶于有机溶剂。
苯核上的氢原子极易被硝基、磺基和卤素所取代，并可氧化为酚，取代后常使芳香烃的毒性改变。
大多属中等毒类。主要经呼吸道吸入，经胃肠道可较迅速吸收，完整皮肤吸收甚微。但也有较易经皮吸收的（如乙苯），甚至可引起死亡。
急性吸入时主要作用于中枢神经系统和植物神经系统，严重者可因呼吸中枢麻痹而死亡。对皮肤粘膜有刺激作用。对小鼠的致死浓度，苯、甲苯、二甲苯分别为45、30～45、50g/m3，其他如间二甲苯、异丙苯等，在20～50g/m3之间。甲苯比苯和乙苯的急性毒性稍强。具有支链的化合物，其作用较正链的同分异构物为弱； 苯环上有一个取代基者较相应的二个和三个取代基的作用为强。芳香烃侧链上有双键时（如苯乙烯），则刺激作用尤为明显。
慢性毒作用中以神经衰弱综合征为最常见，个别晚期病例可出现器质性神经系统损害、感觉障碍、不全麻痹和运动失调等。少数可致造血系统的损害，其中以苯的毒性最强。其次为刺激作用，经常接触液态芳香烃，能引起皮炎，如甲苯、乙苯等均可使皮肤发生水肿、脱皮和皲裂等，可能与其脱脂性能有关。苯乙烯可引起实验动物接触部位产生水疱及组织坏死。吸入少量液态甲苯、乙苯及对异丙基甲苯等，即可引起剧烈反应，发生化学性肺炎、肺水肿及出血等。高浓度的甲苯、二甲苯蒸气还能引起结膜炎、泡性角膜炎；萘蒸气能使兔及豚鼠发生晶状体混浊，工人长期接触发生视神经炎及视网膜疾患，此外，严重的甲苯、二甲苯中毒也可引起肝脏损害。
单环芳香烃
苯 无色、透明具特殊芳香气味的油状液体。沸点80℃。燃点12℃。蒸气比空气重2.7倍。稍溶于水。主要用作有机溶剂和化工原料。
属中等毒类。兔在122～144g/m3浓度下吸入4分钟，出现轻度麻醉，36分钟即死亡。空气中苯浓度达2%时，人吸入后在5～10分钟内致死。成人摄入约15ml的苯可引起虚脱、支气管炎及肺炎。苯对人体的急性毒性见下表。

苯对人体的危害

空气中苯蒸气浓度		接触 时间 （分）	反 应
ppm	mg/m3
50～150 500 1500 7500 19,000～20,000	160～480 1600 4800 24,000 61,000～64,000	300 60 60 30 5～10	头痛、乏力、疲劳 一般中毒症状 严重中毒症状 生命危险 死亡

苯慢性作用对造血系统的损害最为突出。中毒动物出现血象及骨髓象异常，表现为白细胞、血小板及红细胞降低，骨髓再生不良，淋巴结和脾脏变性。工人在接触高浓度的苯数年后，个别人可发生白血病。
苯蒸气进入人肺泡后，血/气分配系数为6.58～9.3，在最初几分钟吸收率较高，以后随血液浓度增加而下降。兔吸入苯后，43%的苯以原形从呼气中排出，1.3%氧化为二氧化碳经肺呼出，34.5%经代谢后随尿排出。主要的代谢产物有酚(23.5%)、对苯二酚(4.8%)、邻苯二酚(2.2%) 等，这些代谢物与硫酸和葡糖醛酸结合后排出。此外，尚有15～20%的苯蓄积在体内，逐渐转化为代谢物后排出体外。留在体内的苯，主要在骨髓、脑及神经系统等含脂肪多的组织内，尤以骨髓中含量最多，约为血液中的20倍。苯的代谢主要在肝脏内进行。实验证实，苯在兔的肝脏中转变成酚。肝微粒体的混合功能氧化酶，包括细胞色素P450，使苯羟基化，因此凡能刺激微粒体酶系活性的化合物，也能增加苯的代谢，而一些能与细胞色素P450起反应的化合物，则可抑制苯代谢。
测定尿中硫酸盐及尿酚的量可反映近期体内苯吸收的情况。常用的指标有：
❶尿硫酸物指数：即测定尿中无机硫酸盐占硫酸盐总量的百分比。因苯的代谢产物酚类和硫酸结合成有机硫酸酯自尿中排出，而由于每个人所排出的尿总硫酸盐量是恒定的，无机硫酸盐就相对降低，硫酸物指数也下降。但本指标易受食物、药物和肝疾患影响。
❷尿酚： 酚为苯的主要代谢产物，其排出量可间接反映接触苯的程度，尿酚的排出量与空气中苯浓度密切相关，尿酚值大于10mg/l时，提示有苯的接触。脱离苯的接触后，尿硫酸物指数和尿酚含量在短期内即恢复正常。
苯中毒的发病机理大致有以下几种看法：
❶苯的代谢产物直接抑制细胞核分裂，损害骨髓细胞。
❷苯影响胸腺嘧啶核苷酸及胞嘧啶核苷酸的合成、降解、再利用和储备，造成骨髓细胞DNA及RNA合成受阻，以致影响了增殖细胞周期的各阶段，尤以S期及G2期为主。
❸苯影响免疫系统。苯酚与细胞质内巯基结合，使蛋白变性，获得自家抗原； 苯接触者骨髓细胞中可见稳定型和不稳定型染色体畸变率增高，苯中毒患者T淋巴细胞转化率降低——这些均与苯抑制免疫机能有关。
❹苯通过微粒体酶生成环氧化物，可能由此对骨髓产生毒性。在动物实验中，阻断此种代谢途径，可防止发生再生障碍性贫血。
要防止苯的危害，最重要的是防止从呼吸道吸入苯。做好就业前预防性体检及定期医学检查，包括白细胞检验。检查接触苯者的尿酚或尿有机硫酸酯，可作为苯吸收的评价指标。
甲苯C6HCH3) 沸点110.7℃。属低毒类，大鼠经口LD50为1g/kg。高浓度 (71.4g/m3)短时接触可危及人的生命。对神经系统的作用及刺激作用均较苯强。当血液浓度为0.5mg/100ml时，可明显影响某些神经功能，但对造血系统的损害比苯轻。
进入体内的甲苯，80～90%氧化成苯甲酸，并与甘氨酸结合形成马尿酸随尿排出，少量苯甲酰基则与葡糖醛酸结合后随尿排出。在短时间内吸入高浓度甲苯时，有少量氧化成甲酚，与硫酸及葡糖醛酸结合后随尿排出。

哺乳动物体内甲苯的代谢

尿中马尿酸量可作为判断甲苯吸收量的指标。
二甲苯[C6H4(CH3)2] 有三种异构体，均属低毒类。混合品大鼠经口LD50为2～4.3g/kg。工业用二甲苯还含有5～10%的乙苯、硫酚、吡啶甲苯和苯等混杂物。二甲苯毒性较苯和甲苯为小，但对粘膜刺激作用较苯强，对造血系统的影响尚无定论。嗅阈为0.0008mg/1。
进入人体的二甲苯，大部分(60～88%)在肝脏内被氧化为水溶性物质甲基苯甲酸，其次为二甲基苯酚、羟基苯甲酸等。甲基苯甲酸与甘氨酸结合成为甲基马尿酸，随尿排出。一部分二甲基苯酚与葡糖醛酸和硫酸结合后，随尿排出，少量以游离状态的甲基苯甲酸、二甲基苯酚等随尿排出。正常人尿中不含甲基马尿酸，测定其量可作为接触二甲苯的指标。原形二甲苯也可经呼吸道排出一部分，但其比例比苯或甲苯小。
工业上常用甲苯、二甲苯代替苯作溶剂或稀释剂，而油漆稀释剂中又常混有苯，所以现场空气中苯、甲苯、二甲苯三者常共同存在。
苯乙烯(C6H₅CH=CH₂) 是制造聚苯乙烯的单体 也作为溶剂。沸点146℃。属低毒类。大鼠经口LD50为5g/kg。急性毒作用主要为刺激及麻醉作用，空气中浓度为100～200mg/m3时，对人的眼及咽喉粘膜有刺激作用；浓度3,500mg/m3，接触4小时，产生明显刺激症状、意识模糊、乏力等。慢性作用可能对血液和肝有轻度损害。
苯乙烯易经呼吸道和皮肤吸收，吸收后在体内大部分转化成扁桃酸和苯酰甲酸，并随尿排出。
其他单环芳香烃见表。

几 种 单 环 芳 香 烃

品 名	理化特性	应 用	毒 性 表 现
三甲苯 C6H3(CH3)3	沸点176℃。熔点-25.5℃。 溶于酒精和苯	溶剂和油漆稀释剂	微毒。对中枢神经系统及造血器官有轻度抑制作 用。接触高浓度，可致哮喘性支气管炎、头痛、眩晕
乙苯 C6H5C2H5	沸点136℃。无色刺鼻液体	溶剂、稀释剂	微毒。8.5g/m3,5～6分钟引起上呼吸道刺激症 状，胸闷，严重时昏迷。皮肤持续接触可发生水 肿、脱皮和皲裂。嗅阈为2～2.6mg/m3。吸收后氧 化成苯酰甲酸(25%)和扁桃酸(64%)随尿排出
异丙苯（枯烯） C6H5CH(CH3)2	沸点152～153℃。熔点 -96℃。无色刺鼻芳香液体	制造苯酚、丙酮、α- 甲基苯乙烯及异丙基过 氧化氢物	低毒。有麻醉作用和轻度皮肤粘膜刺激作用。动 物慢性染毒出现肺、肝及肾充血。吸收后氧化为苯 乙酸随尿排出
对异丙基甲苯 CH3C6H4CH(CH3)2	熔点-73.5℃。沸点 177℃。无色透明液体	与其他溶剂和芳香烃 混合作为油漆稀释剂	低毒。具刺激作用，为皮肤原发性刺激物
对特丁基甲苯 CH3C6H4C(CH3)3	沸点192.8℃。无色液体， 溶于乙醇和乙醚	树脂的溶剂和有机合 成的中间体	低毒。具致痉和麻醉作用，对皮肤粘膜有轻度刺 激作用。嗅阈为30mg/m3
二乙烯苯 C6H4(CH=CH2)2	熔点-66.9℃。沸点 199.5℃。无色液体	制造塑料和离子交换 树脂	低毒。有麻醉作用和轻度刺激作用。长期接触蒸 气，可有头痛、上呼吸道刺激症状及皮肤脱脂、粗 糙和皲裂
乙烯基甲苯 CH3C6H4CH=CH2	沸点171.45℃。无色液体	代替苯乙烯制造树 脂、塑料、橡胶和涂料等	低毒。与苯乙烯相似。2.13g/m3引起人粘膜刺激 症状
α-甲基苯乙烯 C6H5C(CH3)=CH2	沸点165.38℃。无色液体，微 溶于水，可溶于多数有机溶剂	制造树脂和塑料	低毒。与苯乙烯相似
四甲基苯 C6H2(CH3)4	沸点196℃。白色无臭固体。 溶于醇和苯	制造塑料和树酯	低毒。有轻度刺激作用

多环芳香烃
联苯(C₆H₅·C₆H₅) 白色固体。有甜嗅味。熔点70℃。蒸气压9.46mmHg(115℃)。不溶于水，溶于有机溶剂。是有机化合物中较为稳定的物质，故常作载热体。属低毒类。反复涂于兔皮肤未见局部刺激。人大量吸入蒸气后可引起急性中毒，主要出现神经系统和消化道症状。肾脏也有一定毒性反应。高浓度蒸气对上呼吸道和眼粘膜有明显的刺激作用。
萘(C₁₀H₈) 呈闪光的鳞片状粉末。具特殊气味。熔点80.2℃。蒸气压近于0.082mmHg (25℃)。微溶于水及乙醇，易溶于乙醚。较苯活泼，易氧化。用作工业原料、防蛀剂、灭菌剂和碳化照明气等。可通过呼吸道、消化道和皮肤吸收。具有刺激作用。对眼的刺激阈为78.6mg/m3。高浓度可致溶血性贫血、肾和肝脏损伤以及视神经炎和晶状体混浊。估计成人致死量为5～15g。口服5g萘可致白内障及肾脏损害。慢性接触者可发生视神经炎、视网膜脉络膜炎和血象改变。皮肤接触可引起皮炎和湿疹样表现。
萘满(四氢化萘，C₁₀H₁₂) 无色液体，具有与萘相似的气味。沸点207.2℃。不溶于水，易溶于酒精和乙醚。化学性质较活泼。主要作为溶剂和内燃机燃料等。属低毒类。动物吸入高浓度后可出现肝、肾、肺损害和晶状体混浊。人吸入饱和蒸气30分钟发生头痛和不适。长期接触者有头痛、不适、粘膜刺激症状和皮炎等。经口中毒时有呕吐、腹泻及肾损害。本品吸收后经代谢再与葡糖醛酸结合，经尿排出。
蒽 (C₁₄H₁₀) 无色发蓝光的片状结晶。熔点216℃。蒸气压0.000086mmHg(65.7℃)。不溶于水，微溶于醇。一般工业品含有菲和咔唑类物质。属微毒类。吸入和经皮吸收可能性极小，可刺激皮肤。工业品毒性比纯蒽大，具有致敏作用。急性中毒可引起神经系统和消化道症状以及皮肤粘膜损害。纯蒽有轻度刺激作用和光感作用。致癌作用尚未证实，但其工业品含蒽的衍生物，如9,10-二甲基蒽，1,2,5,6-二苯蒽等，均具有不同程度的致癌性。芘（嵌二萘）(C16H10) 淡黄色单斜晶体。沸点392℃。不溶于水，微溶于醇，溶于醚。化学性质不稳定。属低毒类。可经呼吸道、消化道和皮肤吸收。动物急性中毒表现为先兴奋后抑制，运动协调障碍、痉挛、不全瘫痪以及粘膜刺激症状。具有蓄积作用。未见人急性中毒报道。但人在3～5mg/m³浓度下长期工作可有神经衰弱症状、白细胞增加和血沉增速。0.1mg/m3时无不良影响。
苯并(a)芘(C₂₀H₁₂) 即3,4-苯并芘。黄色针状结晶。熔点179℃。沸点310～312℃。易溶于有机溶剂。是一切含碳燃料及有机物不完全燃烧的产物。存在于大气烟尘，汽车废气，被污染的空气、水和土壤以及烟薰食物中。对人和动物是一种强致癌剂，特别是肺癌和皮肤癌。苯并(a)芘吸入后，首先在肺组织中经羧基化酶作用生成单羧基及复羧基化合物，再进入血经肝脏解毒，通过胆道和肾脏排出。苯并(a)芘经羧基化后即失去致癌性。多环芳香烃化合物除上述外，尚有多种。二苯甲烷(C₆H₅CH₂C₆H₅)、1,2-二苯乙烷[C₆H₅(CH₂)₂C₆H₅)]在高浓度时有刺激作用，损害神经系统和肝脏。1,3-二苯丙烷[C₆H₅(CH₂)₃C₆H₅]对动物可致呼吸紊乱，中枢神经系统、肝和肾损害，红细胞减少，轻度刺激作用，并有蓄积作用。1,2-二苯乙烯(C6H5CH=CHC6H5)对皮肤和粘膜有刺激作用。茚(C9H8)具有刺激作用，对肝、心和肾有损害。 2,2-双对苯酚丙烷[(CH₃)₂C(CH₄OH-p)₂]，大鼠吸入饱和蒸气6小时，5次，无中毒征象。