化学结构对毒性的影响

　　物质的毒性， 与其理化性质有很大关系。而物质的理化性质是由化学结构决定的。所以化学结构是物质毒性的决定因素。化学物质的结构和毒性之间的严格关系， 目前还没有完整的规律可言。但是对于部分化合物， 却存在一些类似于规律性的关系。

　　在有机化合物中， 碳链的长度对毒性有很大影响。饱和脂肪烃类对有机体的麻醉作用随分子中碳原子数的增加而增强， 如戊烷 < 己烷 < 庚烷等。对于醇类的毒性， 高级醇、戊醇、丁醇大于丙醇、乙醇， 但甲醇是例外。在碳链中若以支链取代直链， 则毒性减弱。如异庚烷的麻醉作用比正庚烷小一些， 2-丙醇的毒性比正丙醇小一些。如果碳链首尾相连成环， 则毒性增加， 如环己烷的毒性大于正己烷。

　　物质分子结构的饱和程度对其生物活性影响很大。不饱和程度越高， 毒性就越大。例如， 二碳烃类的麻醉毒性随不饱和程度的增加而增大， 乙炔 > 乙烯 > 乙烷。丙烯醛和 2-丁烯醛对结膜的刺激性分别大于丙醛和丁醛。环己二烯的毒性大于环己烯， 环己烯的毒性又大于环己烷。

　　分子结构的对称性和几何异构对毒性都有一定的影响。一般认为， 对称程度越高， 毒性越大。如 1， 2-二氯甲醚的毒性大于 1， 1-二氯甲醚， 1， 2-二氯乙烷的毒性大于 1 ， 1-二氯乙烷。

　　芳香族苯环上的三种异构体的毒性次序， 一般是对位 > 间位 > 邻位。例如， 硝基酚、氯酚、甲苯胺、硝基甲苯、硝基苯胺等的异构体均有此特点。但也有例外， 如邻硝基苯甲醛、邻羟基苯甲醛的毒性都大于其对位异构体。对于几何异构体的毒性， 一般认为顺式异构体的毒性大于反式异构体。如顺丁烯二酸的毒性大于反丁烯二酸。

　　有机化合物的氢取代基团对毒性有显著影响。脂肪烃中以卤素原子取代氢原子， 芳香烃中以氨基或硝基取代氢原子， 苯胺中以氧、硫、羟基取代氢原子， 毒性都明显增加。如氟代烯烃、氯代烯烃的毒性都大于相应的烯烃， 而四氯化碳的毒性远远高于甲烷， 等等。

　　在芳香烃中， 苯环上的氢原子若被甲基或乙基取代， 全身毒性减弱， 而对黏膜的刺激性增加; 若被氨基或硝基取代， 则有明显形成高铁血红蛋白的作用。苯乙烯的氯代衍生物的毒性试验指出， 其毒性随氯原子所取代的氢原子数的增加而增加。具有强酸根、氢氰酸根的化合物毒性较大。芳香烃衍生物的毒性大于相同碳原子数的脂肪烃衍生物。而醇、酯、醛类化合物的局部刺激作用则依序增加。