硝基化合物的特點是連接 C-NO2. 它們包括單硝基烷烴、多硝基烷烴、硝基烯烴以及亞硝酸和硝酸烷基酯。
下面的單硝基鏈烷烴是通過適當的鏈烷烴在氣相中直接硝化獲得的，主要用作纖維素酯、其他樹脂以及油、脂肪、蠟和染料的溶劑。 在單硝基烷烴的特殊組中有氯硝基烷烴。
用途
脂肪族硝基化合物用作溶劑、炸藥、火箭推進劑、熏蒸劑和汽油添加劑。 在橡膠、紡織、油漆和清漆工業中發現了幾種。
季戊四醇四硝酸鹽, 乙二醇二硝酸酯 （EGDN）， 四硝基甲烷, 硝酸甘油 和 2-硝基丙烷 是炸藥的成分。 乙二醇二硝酸酯是一種烈性炸藥，但它也有降低硝化甘油凝固點的作用。 在大多數氣候溫和至寒冷的國家，炸藥由硝化甘油和 EGDN 的混合物製成。 硝化甘油用於烈性炸藥以及炸藥和其他炸藥的生產； 但在該應用中已逐漸被硝酸銨所取代。 此外，硝化甘油還用於油井滅火。 硝酸甘油在醫學上也用作冠狀動脈痙攣的血管擴張劑。
硝化甘油、2-硝基丙烷、四硝基甲烷和硝基甲烷用作火箭推進劑。 1-硝基丙烷和2-硝基丙烷是溶劑和汽油添加劑，四硝基甲烷是柴油助燃劑。 2-硝基丙烷可用作柴油燃料中的抑煙劑，以及賽車燃料和油漆和清漆去除劑的成分。
氯化苦是一種殺鼠劑和化學戰劑，而硝基甲烷和硝基乙烷在軍事上用作推進劑。 次氮基三乙酸在水處理、紡織、橡膠以及紙漿和造紙工業中有許多用途。 它還用作鍋爐給水添加劑和金屬清洗和分離中的螯合劑。
氯化硝基石蠟最常用作化學和合成橡膠工業中的溶劑和中間體。 它們已被用作殺蟲劑，尤其是熏蒸劑、殺真菌劑和殺蚊子殺卵劑。
硝基烯烴可以通過硝基醇脫水或直接向烯烴中加入氮氧化物來生產。 它們沒有廣泛的工業用途。
亞硝酸烷基酯是在稀硫酸存在下亞硝酸酯與醇類反應生成的，也可通過鹵代烷和亞硝酸酯與單硝基鏈烷烴反應生成。 亞硝酸烷基酯主要用於工業和軍事炸藥，儘管這些物質也用於有機合成和醫藥治療劑（血管擴張劑）。 它們很容易發生水解並釋放出亞硝酸，以及溶解在醇中時發生交換反應。 硝酸烷基酯是由醇和硝酸相互作用形成的。 硝酸乙酯和某種程度上的硝酸甲酯在有機合成中用作芳香族化合物的硝化劑。 硝酸甲酯也用作火箭燃料。
危害性
任何途徑（即吸入、攝入、皮膚吸收）的吸收都可能產生影響。 皮膚接觸可能會引起刺激。 最重要的工業危害通常是吸入蒸氣，因為蒸氣壓力通常足夠高以在工作場所產生相當大的蒸氣水平。 當暴露於高溫、火焰或衝擊時，某些脂肪族硝基化合物會構成火災和爆炸危險。 也可能發生自發的放熱化學反應。 暴露的症狀可能包括粘膜刺激、噁心、嘔吐、頭痛、呼吸急促（呼吸困難）和頭暈。 長期接觸這些物質會增加致癌性（動物）、缺血性心髒病和猝死的風險。
硝基烷烴
硝基石蠟對中樞神經系統有抑製作用，還會引起肝臟和腎髒病變。 多硝基烷烴比單硝基烷烴的毒性大得多。 工業暴露於 30 ppm 的 硝基丙烷 （一種單硝基石蠟）引起頭痛、噁心、嘔吐和腹瀉等症狀。 在 10 到 20 ppm 的濃度下沒有觀察到跡象。 在工人中，觀察到的影響 四硝基甲烷 （一種聚硝基石蠟）包括刺激呼吸系統、呼吸困難、頭暈，反復接觸會導致貧血、發紺和心動過緩。 致癌可能性將在下文討論。 在一般情況下， 硝基甲烷 （一種單硝基烷烴）相對穩定，但會因撞擊或受熱而引爆。 兩次單獨的硝基甲烷罐車爆炸造成的損失非常可觀，並且由於這些經驗，硝基甲烷現在以桶裝而不是散裝形式儲存和運輸。 吸入硝基甲烷會在麻醉發生前產生輕微的刺激和毒性； 反復接觸會導致肝損傷。 應在通風良好的條件下操作，最好局部排氣通風； 應穿戴個人防護裝備。
雖然 硝基乙烷 爆炸性低於硝基甲烷，這種物質在適當的污染和封閉條件下可能會爆炸，因此需要安全的處理方法。 它是一種中度呼吸道刺激物，但沒有嚴重的工業傷害記錄。 應提供良好的通風條件。
硝基烯烴
硝基烯烴被認為是劇毒的，因為與液體或濃度低至 0.1 至 1 ppm（例如， 硝基丁烯, 硝基己烯、硝壬烯), 以及通過任何途徑快速吸收這些化合物。 接觸後立即出現毒性作用，包括過度興奮、抽搐、心動過速、呼吸過度、抑鬱、共濟失調、發紺和窒息。 無論吸收途徑如何，肺部的病理變化最為明顯。
亞硝酸烷基酯和硝酸烷基酯
亞硝酸烷基酯被認為是有毒的，因為它們會影響強氧化劑亞硝酸根離子的形成。 烷基硝酸鹽和亞硝酸鹽可能導致血液中形成高鐵血紅蛋白。 加熱時，它們可能分解，釋放出劇毒的氮氧化物。 在高濃度下，亞硝酸烷基酯具有麻醉作用。 硝酸烷基酯有劇毒，大劑量使用可能導致頭暈、腹部絞痛、嘔吐、血性腹瀉、虛弱、抽搐和虛脫。 少量、重複的劑量可能會導致虛弱、全身抑鬱、頭痛和精神障礙。
氯黴素 蒸氣高度刺激眼睛，導致強烈流淚，並刺激皮膚和呼吸道。 氯化苦進入胃部會引起噁心、嘔吐、絞痛和腹瀉。
有關氯化苦影響的數據主要來自第一次世界大戰時使用化學戰劑的經驗。 它是一種肺部刺激物，毒性大於氯但小於光氣。 軍事數據表明，接觸 4 ppm 幾秒鐘就足以使人不適合行動，而 15 ppm 60 秒會導致明顯的支氣管或肺部損傷。 它尤其對中小支氣管造成傷害，水腫通常是死亡原因。 由於它與巰基發生反應，它會干擾氧氣輸送，並可能導致心跳微弱和不規則、哮喘反復發作和貧血。 大約 1 ppm 的濃度會導致嚴重的流淚，並提供良好的暴露警告； 在較高濃度下，皮膚刺激明顯。 攝入可能因吞嚥含有溶解的氯化苦的唾液而發生並產生嘔吐和腹瀉。 氯化苦不可燃； 但是，當加熱時，它可能會引爆，也可能在超過臨界體積時被沖擊引爆。
乙二醇二硝酸酯 (EGDN). 當乙二醇二硝酸酯首次被引入炸藥行業時，唯一注意到的變化與那些影響暴露於硝酸甘油的工人相似——頭痛、出汗、面部發紅、動脈低血壓、心悸和頭暈，尤其是在工作開始時，即周一早上在缺席之後。 通過呼吸道和皮膚吸收的EGDN確實具有顯著的急性降壓作用。 當炸藥行業的工人開始發生猝死事件時，沒有人立即懷疑這些事故的職業原因，直到 1952 年，Symansky 將美國炸藥製造商已經觀察到的許多死亡案例歸因於美國，美國王國和德意志聯邦共和國的慢性EGDN中毒。 隨後在日本、意大利、挪威和加拿大等許多國家發現或至少疑似出現了其他病例。
在接觸硝酸甘油和 EGDN 混合物的工人經過一段通常為 6 至 10 年的接觸期後，可能會抱怨胸部突然疼痛，類似於心絞痛，和/或突然死亡，通常在服用後 30 至 64 小時之間終止暴露，在睡眠期間或上班後一天的第一次體力活動之後。 死亡通常如此突然，以至於通常不可能在襲擊期間仔細評估受害者。
使用冠狀動脈擴張器，尤其是硝酸甘油進行緊急治療已證明無效。 在大多數情況下，屍檢證明是陰性的，或者冠狀動脈和心肌病變似乎沒有比一般人群更普遍或更廣泛。 一般來說，心電圖也被證明具有欺騙性。 從臨床角度來看，觀察者註意到收縮壓低，在工作時間更為明顯，並伴有舒張壓升高，有時伴有錐體系統過度興奮的適度跡象； 較少出現手足發紺的跡象——以及血管舒縮反應的一些變化。 外周感覺異常，特別是在夜間，已有報導，這可能是由於小動脈痙攣和/或周圍神經病變所致。 也有皮膚過敏的報導。
硝酸甘油. 硝酸甘油是一種高度爆炸性物質，對機械衝擊非常敏感； 它也很容易被熱或自發的化學反應引爆。 在商用炸藥中，通過添加木漿等吸收劑和硝酸乙二醇二硝酸酯和硝酸銨等化學品，可降低其敏感性。 以純炸藥或氨炸藥的形式，該物質僅具有中度爆炸危險。
硝酸甘油可以通過攝入、吸入或通過完整的皮膚被吸收到體內。 它會導致動脈擴張、心率加快以及血壓和脈壓降低。 曾有接觸硝酸甘油的炸藥工人猝死的報導； 然而，死亡通常歸因於在製造炸藥時與硝化甘油混合的二硝酸乙二醇酯的作用。
大多數工人很快適應了硝酸甘油的降壓作用，但停止接觸（即使是幾天，如周末）可能會中斷這種適應，部分工人甚至可能在周一恢復工作時出現一段時間的噁心早晨； 有些工人永遠無法適應，在 2 到 3 週的試用期後不得不離開。 長期接觸硝酸甘油可能導致神經系統疾病，大量攝入通常會導致致命的虛脫。
暴露的最初症狀是頭痛、遲鈍和血壓降低； 隨後可能會出現噁心、嘔吐，繼而出現疲勞和體重減輕、紫紺和中樞神經紊亂，其程度可能與急性躁狂症一樣嚴重。 在嚴重中毒的情況下，已經觀察到意識模糊、好鬥、幻覺和瘋狂表現。 酒精飲料可能會加速中毒並增加其嚴重程度。 慢性中毒會出現消化問題、震顫和神經痛。
硝酸甘油可能會在應用部位產生中度刺激； 在處理硝酸甘油的工人中曾觀察到手掌和指間出現皮疹，以及指甲下出現潰瘍。
氯化硝基烷烴. 遇熱或明火，氯化硝基烷烴易分解成光氣和氮氧化物等危險氣體。 這些劇毒煙霧可能導致粘膜刺激和肺部損傷，並伴有不同程度的急性水腫和死亡。 但是，沒有關於人類意外接觸的信息的報導。
某些物質的毒性尚未明確闡明。 然而，一般來說，高濃度的實驗性暴露不僅會對呼吸系統造成損害，而且還可能對肝臟、腎臟和心血管系統造成損害。 此外，食入引起胃腸道充血，大量接觸會引起皮膚刺激。 沒有關於工業工人慢性局部或全身中毒病例的重要報告。
氯化硝基烷包括 氯硝基甲烷, 二氯硝基甲烷, 1-氯-1-硝基乙烷, 1,1-二氯-1-硝基乙烷, 1-氯-1-硝基丙烷, 1-氯-2-硝基丙烷, 2-氯-1-硝基丙烷和 2-氯-2-硝基丙烷.
2-硝基丙烷 (2-NP)
對意外接觸 2-NP 的人類進行的研究表明，短暫接觸高濃度可能有害。 一份報告將一名工人的死亡和另一名工人的肝損傷歸因於他們在罐內塗漆時發生的高濃度 2-NP 暴露。 他們使用了用 2-NP 和乙二醇（2-乙氧基乙醇）稀釋的鋅環氧塗料。 另一份報告描述了四名男子在密閉空間內使用含有 2-NP 的油漆、表面塗層和聚酯樹脂產品工作時死亡的情況。 所有四名工人都有肝損傷和肝細胞破壞。 作者將死亡歸因於 2-NP 的過度暴露，但承認其他溶劑可能發揮了作用，因為 2-NP 未通過毒理學分析確定。 持續暴露於濃度為 20 至 45 ppm 的 2-NP 導致一家工廠的工人出現噁心、嘔吐、腹瀉、厭食和嚴重頭痛。 在另一個例子中，建築工人在將環氧樹脂塗在核電站的牆壁上時患上了中毒性肝炎。 儘管肝炎是由一種已知的肝毒素引起的， ,p'-亞甲基二苯胺（4,4'-二氨基二苯甲烷），它也可能是由人們用來清洗皮膚上的環氧樹脂的 2-NP 產生的。
工作人員可能無法通過其氣味檢測到 2-NP，即使存在潛在的危險濃度。 一份報告指出，人類無法通過氣味檢測到 2 ppm 的 83-NP。 另一種說法是，2-NP 在濃度約為 160 ppm 之前無法通過氣味檢測到。 然而，1984 年的一項研究確實報告了 3.1 和 5 ppm 的氣味檢測。
致癌性研究. 2-NP 對大鼠具有致癌性。 研究表明，暴露於 100 ppm 的 2-NP 18 個月（每天 7 小時，每週 5 天）會導致一些男性發生破壞性肝臟變化和肝細胞癌。 增加對 2-NP 的接觸會導致肝癌發病率增加和肝損傷加快。 1979 年，一項對暴露於 1,481-NP 的化學公司的 2 名工人進行的流行病學研究被報導。 作者得出結論，“對這些數據的分析並未表明這組工人中有任何異常的癌症或其他疾病死亡率模式”。 然而，他們恰如其分地指出，“既因為隊列小，又因為潛伏期對大多數人來說相對較短，因此不能從這些數據得出結論，即 2-NP 對人類不致癌”。
此外，在公司歸類為未接觸 2-NP 的員工中觀察到的關於癌症死亡率的一些無法解釋的發現。 當所有男性的死亡率數字（無論暴露類別如何）合併在一起時，有四人死於淋巴癌，而預期只有一人死亡。 在總共 147 名女性員工中，有 2.9 人死於各種原因，而預期死亡人數為 0.8 人，死於癌症的人數為 2 人，而預期死亡人數為 1982 人。 最後，作者報告說，在小型研究隊列中觀察到 2 例死於肉瘤，這是一種相對罕見的惡性腫瘤。 這個數字似乎異常高。 然而，不可能產生預期的死亡人數用於比較以統計確定肉瘤癌是否過多，因為作為一個類別，它們不能在報告和分類死亡的標準方法中被分解。 簡而言之，迄今為止沒有直接證據表明 3-NP 對人類具有致癌性。 到 XNUMX 年，IARC 得出結論，有“足夠的證據”證明 XNUMX-NP 是大鼠的致癌物； 同時，ACGIH 將其列為疑似人類致癌物。 目前它被歸類為AXNUMX致癌物（動物致癌物）。
安全衛生措施
預防危害的最重要的技術控制方法是全面或局部排氣通風。 一般通風需要在工作環境中通過風扇或鼓風機用新鮮空氣稀釋受污染的空氣。 局部排氣通風通常意味著從產生有害煙霧的環境中去除污染物。 通過使用這兩種方法，工作室濃度應保持在暴露限值以下。
如果僅通過通風方法無法減少空氣中過量的污染物，建議封閉過程或人員隔離。 生產或加工脂肪族硝基化合物的裝置應為密閉型。 應為工人提供呼吸防護設備和皮膚保護。 還需要採取防火和防爆措施。 還建議進行一般醫療監督，包括對工人進行定期體檢。
在可能的情況下，應該用毒性較小的化學品代替氯化苦。 在存在接觸風險的地方（例如，在土壤熏蒸中），應為工人提供充分的保護，包括佩戴合適的化學護目鏡、呼吸防護設備（最好是供氣式），並在高濃度情況下穿防護服以防止皮膚暴露。 在混合和稀釋氯化苦時應特別小心； 土壤經過處理的溫室應明確標示，並防止未受保護的人員進入。
EGDN生產和使用的首要考慮是防止爆炸； 因此，有必要採取與硝化甘油製造和整個炸藥工業相同的安全措施。 通過對最危險的操作（特別是銑削）進行遠程控制（通過光學、機械或電子方式）以及通過硝化、混合、藥筒填充等眾多過程的自動化，在這方面取得了相當大的進步。 這種類型的安排還具有將直接接觸 EGDN 的工人數量和相關接觸時間降至最低的優勢。
如果工人仍然接觸 EGDN，則需要採取各種安全和健康措施。 特別是，應根據環境溫度降低炸藥混合物中 EGDN 的濃度，在溫帶氣候國家，EGDN 不應超過 20% 至 25%； 在溫暖的季節，完全排除 EGDN 可能是合適的。 但是，應避免 EGDN 濃度變化過於頻繁，以防止提款頻率增加。 為了減少吸入危險，有必要通過全面通風控制工作場所的大氣濃度，必要時進行空氣導入，因為局部排氣通風可能帶來爆炸危險。
採用合適的工作方法和使用防護服，包括聚乙烯手部防護服，可減少皮膚吸收； 氯丁橡膠、橡膠和皮革很容易被硝化乙二醇滲透，無法提供足夠的保護。 雇主應確保設備每周至少清洗兩次。 應鼓勵個人衛生，工人應在每個班次結束時淋浴。 亞硫酸鹽指示皂可以檢測皮膚上任何殘留的硝化甘油/EGDN 混合物痕跡； 工作服應與個人服裝完全分開。 在某些情況下（例如在密閉區域工作）可能需要呼吸防護設備。
在硝化甘油的生產過程中，必須採取處理爆炸性材料所需的措施，如本指南其他部分所討論的那樣 百科全書. 應特別注意有效控制硝化過程，該過程涉及高度放熱反應。 硝化容器應配備冷卻盤管或類似裝置，並且在出現危險情況時必須能夠完全淹沒裝料。 工廠內不應使用外露的玻璃或金屬，通常不使用電動設備。
在可能的情況下，該過程應完全自動化，並配備遠程控制和閉路電視監控。 如果人員需要使用硝酸甘油，則應安裝由良好的全面通風支持的局部排氣通風裝置。 應為每位工人提供至少三套完整的工作服，包括頭飾，並應由雇主清洗。 這些衣服至少應在每次輪班開始時更換； 在任何情況下，褲腿或束腰外衣的袖子都不得向後翻，只能穿經認可的狀況良好的鞋子。 硝化甘油會滲入薄橡膠； 因此，手部保護應由尼龍或聚乙烯製成，並帶有吸汗棉襯裡。
如果懷疑大氣中硝酸甘油濃度過高，工作人員應佩戴呼吸防護設備，清潔理貨碗、大廳機器和牽引帶坑的工作人員應配備空氣呼吸器。 在任何情況下都不得將食品、飲料或煙草製品帶入工作場所，飯前必須仔細清洗。
2-硝基丙烷應作為潛在的人類致癌物在工作場所進行處理。
醫療預防. 這包括入學前檢查，內容包括一般健康狀況、心血管系統（休息和運動期間的心電圖檢查必不可少）、神經系統、尿液和血液。 收縮壓高於 150 或低於 100 毫米汞柱或舒張壓高於 90 或低於 60 毫米汞柱的人原則上不應被視為適合職業暴露於硝化乙二醇。 孕婦不宜接觸。 除了定期檢查外，還需要對因病長期缺勤後重返工作崗位的工人進行檢查。 心電圖應至少每年重複一次。
所有患有心髒病、高血壓、肝病、貧血或神經系統疾病，尤其是血管運動系統疾病的工人，不應接觸硝酸甘油/EGDN 混合物。 還建議將從事危險工作超過 5 至 6 年的所有工人轉移到其他工作崗位，並避免暴露強度的變化過於頻繁。
脂肪族硝基化合物表
表格1 - 化學信息。
表格2 - 健康危害。
表格3 - 物理和化學危害。
表格4 - 物理和化學特性。