Тетраэтилпирофосфат
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
Тетраэтилдифосфат | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.003.179 |
| Номер ЕС |
|
| КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Число | 3018 2783 |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 8 Н 20 О 7 П 2 | |
| Молярная масса | 290.189 g·mol −1 |
| Появление | жидкость от бесцветного до янтарного цвета [ 1 ] |
| Запах | слабый, фруктовый [ 1 ] |
| Плотность | 1,19 г/мл (20°С) [ 1 ] |
| Температура плавления | 0 °С; 32 °Ф; 273 К [ 1 ] |
| Точка кипения | разлагается [ 1 ] |
| смешиваемый [ 1 ] | |
| Давление пара | 0,0002 мм рт.ст. (20°С) [ 1 ] |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
 
| |
| Опасность | |
| Х300 , Х310 , Х400 | |
| P262 , P264 , P270 , P273 , P280 , P301+P310 , P302+P350 , P310 , P321 , P322 , P330 , P361 , P363 , P391 , P405 , P501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD Lo ( самый низкий опубликованный )
|
0,5 мг/кг (крыса, перорально) 2,3 мг/кг (морская свинка, перорально) 3 мг/кг (мыши, перорально) [ 2 ] |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
ПЭЛ (допустимо)
|
СВВ 0,05 мг/м 3 [кожа] [ 1 ] |
РЕЛ (рекомендуется)
|
TWA 0.05 mg/m3 [skin] [ 1 ] |
IDLH (Непосредственная опасность)
|
5 мг/м 3 [ 1 ] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Тетраэтилпирофосфат , сокращенно ТЭПП, представляет собой фосфорорганическое соединение формулы [(C 2 H 5 O) 2 P(O)] 2 O . Это тетраэтилпроизводное пирофосфата O P 2 ( 7 4- ). Это бесцветное масло, которое затвердевает при комнатной температуре. Его используют как инсектицид . Соединение быстро гидролизуется. [ 3 ]
Приложения
[ редактировать ]ТЕПП – инсектицид против тли, клеща, пауков, мучнистых червецов, цикадок, жуков-лигусов, трипсов, листоверток и многих других вредителей. [ 4 ] TEPP и другие органофосфаты являются наиболее широко используемыми пестицидами в США из-за их эффективности и относительно небольшого воздействия на окружающую среду, поскольку этот органофосфат очень легко расщепляется.
TEPP использовался для лечения миастении, аутоиммунного заболевания . Лечение приведет к увеличению силы. [ 5 ]
Синтез
[ редактировать ]Синтез Де Клермона и Мошнина был основан на более ранней работе Александра Уильямсона (который хорошо известен благодаря синтезу эфира Уильямсона ). [ 6 ] В их синтезе использовались этилиодид и соли серебра с образованием сложных эфиров в сочетании с пирофосфатом. [ 7 ]
- Ag 4 P 2 O 7 + 4EtI → [(EtO) 2 P(O)] 2 O + 4AgI
Коммерческие маршруты к ТЭЦ часто используют методы, разработанные Шрейдером, Вудстоком и Тоем. Триэтилфосфат реагирует с оксихлоридом фосфора (метод Шредера) или пятиокисью фосфора (метод Вудстока). [ 8 ] [ 9 ] Альтернативно, контролируемый гидролиз диэтилфосфорохлоридата дает соединение: [ 10 ] [ 11 ]
- 2(EtO) 2 P(O)Cl + H 2 O → [(EtO) 2 P(O)] 2 O + 2HCl
Родственный тетрабензилпирофосфат получают дегидратацией дибензилфосфорной кислоты: [ 12 ]
- 2(RO) 2 P(O)OH → [(EtO) 2 P(O)] 2 O + H 2 O
Гидролиз
[ редактировать ]ТЭПП и большинство других органофосфатов подвержены гидролизу. [ 13 ] Продукт представляет собой диэтилфосфат. [ 13 ] [ 14 ]
Токсичность
[ редактировать ]TEPP является биоактивным ингибитором ацетилхолинэстеразы . Он реагирует с гидроксильной группой серина в активном центре, не позволяя этому ферменту действовать на его нормальный субстрат — нейромедиатор ацетилхолин .
ТЭПП высокотоксичен для всех теплокровных животных, включая человека. [ 15 ] В ходе лабораторных исследований выявили три типа воздействия на этих животных.
- КОЖА: LD 50 = 2,4 мг/кг (самцы крыс)
- ПЕРОРАЛЬНО: LD 50 = 1,12 мг/кг (крыса). [ 4 ]
Смерть в основном происходит из-за дыхательной недостаточности, а в некоторых случаях и остановки сердца. Путь абсорбции может определять диапазон воздействия на определенные системы. [ 16 ]
Для хладнокровных животных эффект несколько иной. В исследовании на лягушках острое воздействие вызвало снижение количества эритроцитов в крови. Также наблюдалось снижение количества лейкоцитов, особенно нейтрофильных гранулоцитов и лимфоцитов. Не было видимых повреждений кровеносных сосудов, которые могли бы объяснить потерю клеток крови. В дальнейшем не наблюдалось таких признаков, как гиперсаливация или слезоточивость, как у теплокровных животных, однако имелась гипотония, приводящая к параличу. [ 17 ]
История
[ редактировать ]Впервые он был синтезирован Владимиром Мошниным в 1854 году во время работы с Адольфом Вюрцем . Однокурсника Филиппа де Клермона часто ошибочно называют первооткрывателем ТЭП, несмотря на то, что он признал первенство Мошнина в двух публикациях. [ 18 ]
О незнании потенциальной токсичности ТЭПП свидетельствует сам Де Клермон, который описал вкус ТЭПП как жгучий и своеобразный запах. [ 6 ] Несмотря на то, что ТЭПП неоднократно синтезировался другими химиками в последующие годы, только в 1930-х годах не наблюдалось каких-либо побочных эффектов. Кроме того, семья Филиппа де Клермона ни разу не заболела, вплоть до его кончины в возрасте 90 лет. Тем временем фосфорорганическая химия действительно начала развиваться с помощью А. В. фон Гофмана, Карла Арнольда Августа Михаэлиса и Александра Арбузова . [ 19 ]
Лишь в 1932 году были признаны первые побочные эффекты соединений, подобных TEPP. Вилли Ланге и Герда фон Крюгер были первыми, кто сообщил о таких эффектах, о чем в их статье (на немецком языке) было опубликовано следующее заявление: [ 20 ]
«Интересно, что мы сообщаем о сильном влиянии алкиловых эфиров монофторфосфата и фосфорной кислоты на организм человека. Пары этих соединений имеют приятный запах и резко ароматические. Уже через несколько минут вдыхания паров возникает сильное давление на гортань. , связанный с одышкой.Затем наступает снижение сознания, помутнение и явления ослепления, вызывающие болезненную чувствительность глаза к свету. Лишь через несколько часов наступает облегчение этих явлений. Они, по-видимому, не вызваны кислыми продуктами распада эфира. но они, вероятно, обусловлены самими диалкилмонофторфосфатами. Эффекты оказываются в очень небольших количествах».
Начиная с 1935 года правительство Германии начало собирать информацию о новых токсичных веществах, некоторые из которых были засекречены Министерством обороны Германии . [ 19 ] Герхард Шредер , прославившийся своими исследованиями фосфорорганических инсектицидов и нервно-паралитических газов, был одним из химиков, также изучавших ТЭЦ. В своих исследованиях, в частности в биологических аспектах, он заметил, что этот реагент можно использовать в качестве инсектицида. Это сделало бы отнесение соединения к секретным невыгодным для коммерческих фирм. [ 19 ]
Примерно в начале Второй мировой войны было обнаружено, что TEPP является ингибитором холинэстеразы. [ 6 ] Шрейдер сослался на исследования Эберхарда Гросса, который первым осознал механизм действия TEPP в 1939 году. Были проведены дополнительные эксперименты, в том числе эксперименты Ганса Гремельса, который подтвердил работу Гросса. [ 19 ] Гремельс в то время также занимался разработкой нервно-паралитических газов. В его исследованиях участвовали несколько видов животных и люди-добровольцы. Примерно в то же время атропин был обнаружен как возможный антидот антихолинэстеразной активности TEPP.
После Второй мировой войны Шрейдер был среди многих немецких ученых, которых допрашивали, в частности, английские ученые. Во время войны англичане разрабатывали собственное химическое оружие, чтобы застать врасплох своих врагов. В ходе этих допросов выяснилось существование ТЭПП и других инсектицидов. Однако существование нервно-паралитических газов, о котором также сообщил Шредер, военными держалось в секрете. [ 10 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0590» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ «ТЭПП» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Роберт Л. Меткалф. «Борьба с насекомыми». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a14_263 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Jump up to: а б Хендерсон, Чес. Ф.; Тилтон, Элвин. В. (1955). «Испытания акарицидов против бурого пшеничного клеща12». Журнал экономической энтомологии . 48 (2): 157–161. дои : 10.1093/джи/48.2.157 .
- ^ Марр, В.Г.; Гроб, Дэвид (20 июня 1950 г.). «Некоторые глазные эффекты нового антихолинэстеразного агента *» . Американский журнал офтальмологии . 33 (6): 904–908. дои : 10.1016/0002-9394(50)91606-0 . ISSN 0002-9394 .
- ^ Jump up to: а б с Петрояну, Джорджия (1 апреля 2009 г.). «Синтез эфиров фосфора: кем был Франц Антон Фёгели?». Die Pharmazie . 64 (4): 269–271. дои : 10.1691/ph.2009.8244 . ISSN 0031-7144 . ПМИД 19435147 .
- ^ Петрояну, Георг (2015). «История фосфорорганических ингибиторов и реактиваторов холинэстеразы» . Письма о военно-медицинской науке . 84 (4): 182–185. дои : 10.31482/mmsl.2015.023 .
- ^ Шерма, Джозеф; Цвейг, Гюнтер (1973). Тонкослойная и жидкостная хроматография и пестициды международного значения: аналитические методы для пестицидов и регуляторов роста растений . Том. 7. Академическая пресса. стр. 471–477. ISBN 978-1-4832-2084-0 .
- ^ Комитет по остаткам пестицидов Национального исследовательского совета (США) (1965). Отчет о «отсутствии остатков» и «нулевой допуске» . Национальные академии. стр. 3–4.
- ^ Jump up to: а б Игрушка, АДС (1948). «Получение тетраэтилпирофосфата и других тетраалкилпирофосфатов». Журнал Американского химического общества . 70 (11): 3882–3886. дои : 10.1021/ja01191a104 . ПМИД 18102975 .
- ^ Стейнберг, гео. М. (1950). «Реакции диалкилфосфитов. Синтез диалкилхлорфосфатов, тетраалкилпирофосфатов и смешанных ортофосфатных эфиров». Журнал органической химии . 15 (3): 637–47. дои : 10.1021/jo01149a031 .
- ^ Тодд Д. Нельсон; Джонатан Д. Розен; М. Бхупати; Джеймс Макнамара; Майкл Дж. Сова; Чад Раш; Луи С. Крокер (2003). «Тетрабензилпирофосфат». Органические синтезы . 80 : 219. дои : 10.15227/orgsyn.080.0219 .
- ^ Jump up to: а б Согорб, Мигель А; Виланова, Эухенио (10 марта 2002 г.). «Ферменты, участвующие в детоксикации фосфорорганических, карбаматных и пиретроидных инсектицидов путем гидролиза». Письма по токсикологии . 128 (1–3): 215–228. дои : 10.1016/S0378-4274(01)00543-4 . ПМИД 11869832 .
- ^ Йоканович, Милан (25 сентября 2001 г.). «Биотрансформация фосфорорганических соединений». Токсикология . 166 (3): 139–160. дои : 10.1016/S0300-483X(01)00463-2 . ПМИД 11543910 .
- ^ «Бенфлуралин - база данных HSDB Национальной медицинской библиотеки» . toxnet.nlm.nih.gov . Проверено 8 марта 2016 г.
- ^ Кларк, Майра Л.; Харви, Дуглас Грэм; Хамфрис, Дэвид Джон (1988). Ветеринарная токсикология (2-е изд.). Лондон, Англия: Байер Тиндал. п. 157.
- ^ Каплан, Гарольд М.; Глаценски, Шейла С. (1 июня 1965 г.). «Гематологические эффекты фосфорорганических инсектицидов на лягушку (Rana pipiens)». Науки о жизни . 4 (12): 1213–1219. дои : 10.1016/0024-3205(65)90335-8 . ПМИД 4284682 .
- ^ Фест, Криста; Шмидт, Карл-Юлиус (1982). Химия фосфорорганических пестицидов . Спрингер. дои : 10.1007/978-3-642-68441-8 . ISBN 978-3-642-68443-2 . S2CID 33095322 . История ингибиторов холинэстеразы: кем был Мошнин(е)?
- ^ Jump up to: а б с д «9: «Взаимосвязь между структурой и активностью фосфорорганических антихолинэстеразных агентов, историческое развитие фосфорорганических ингибиторов холинэстеразы» » . Холинэстеразные и антихолинэстеразные агенты . Справочник по экспериментальной фармакологии. Том. 15. Springer Science & Business Media. 1963. стр. 434–437. ISBN 978-3-642-99875-1 .
- ^ Петриану, Джорджия (01 октября 2010 г.). «Токсичность эфиров фосфора: Вилли Ланге (1900-1976) и Герда фон Крюгер (1907-после 1970)». Аптека . 65 (10): 776–780. ISSN 0031-7144 . ПМИД 21105582 .