Сульфотеп
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
ТО 1 , 1 , 3 , 3 -Тетраэтил-1,3-дитиодифосфат | |
| Другие имена | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| Информационная карта ECHA | 100.020.905 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Число | 1704 |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 8 Н 20 О 5 П 2 С 2 | |
| Молярная масса | 322.31 g·mol −1 |
| Появление | Бледно-желтая жидкость [ 3 ] |
| Запах | Чесночный [ 3 ] |
| Плотность | 1,196 г/см 3 |
| Точка кипения | От 136 до 139 ° C (от 277 до 282 ° F; от 409 до 412 К) при 2 мм рт. ст. |
| 30 мг/л | |
| Давление пара | 0,0002 мм рт.ст. (20°С) [ 3 ] |
| Опасности [ 6 ] [ 7 ] | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности
|
Яд [ 4 ] |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | −18 ° C (0 ° F; 255 К) |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза )
|
22 мг/кг (мыши, перорально) 25 мг/кг (кролик, перорально) 5 мг/кг (собаки, перорально) 5 мг/кг (крыса, перорально) [ 5 ] |
ЛК 50 ( средняя концентрация )
|
38 мг/м 3 (полный привод, 4 часа) 40 мг/м 3 (мышь, 4 часа) [ 5 ] |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
ПЭЛ (допустимо)
|
СВВ 0,2 мг/м 3 [кожа] [ 3 ] |
IDLH (Непосредственная опасность)
|
10 мг/м 3 [ 3 ] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Сульфотеп (также известный как тетраэтилдитиопирофосфат и TEDP [ 8 ] ) — пестицид, обычно используемый в теплицах в качестве фумиганта . Вещество также известно как дитион, дитиофос и многие другие названия. Сульфотеп имеет молекулярную формулу C 8 H 20 O 5 P 2 S 2 и относится к классу фосфорорганических химикатов. Оказывает холинергическое действие, заключающееся в угнетении активности холинэстеразы периферической и центральной нервной системы насекомых. [ 7 ] Передача сигналов нарушается в синапсах, использующих ацетилхолин . Сульфотеп — подвижное масло бледно-желтого цвета с запахом чеснока . [ 8 ] [ 9 ] В основном он используется в качестве инсектицида .
История
[ редактировать ]Сульфотеп был впервые коммерчески выпущен компанией Bayer в 1946 году. Впервые тетраэтилдитиопирофосфат был зарегистрирован для использования в Соединенных Штатах в 1951 году. Регистрационный стандарт для этого химического вещества был выпущен Агентством по охране окружающей среды в сентябре 1988 года. Планы были составлены в 1999 г. Агентством по охране окружающей среды прекратить его производство к 30 сентября 2002 г. и объявить вне закона использование и распространение продуктов, содержащих его, к сентябрю. 30, 2004. [ 10 ]
Химия
[ редактировать ]Синтез
[ редактировать ]Сульфотеп синтезируется реакцией тетраэтилпирофосфата (ТЭПП) с серой. Сам ТЭПП впервые синтезировал Владимир Мошнин. [ 11 ] и Филипп де Клермон в 1854 году. [ 12 ] ТЭПП получают путем реакции диэтилхлорфосфата с водой с заменой хлорной группы гидроксильной группой. Продукт может реагировать с другой молекулой диэтилхлорфосфата с образованием сложного эфира TEPP. В этой реакции пиридин часто используется для нейтрализации побочного продукта соляной кислоты . [ 13 ]
Синтез сульфотепа
Альтернативным путем ТЭПП может быть реакция диэтилхлортиофосфата с водным раствором бикарбоната натрия (Na 2 CO 3 ).
Характеристики
[ редактировать ]При нагревании до температуры, достаточно высокой для разложения сульфотепа и серы , которые , он выделяет пары оксидов фосфора очень токсичны . [ 8 ] [ 9 ] Он может взорваться , если контейнеры с ним нагреть, и может загореться, хотя это не так легко. Химическое вещество также может полимеризоваться со взрывом. [ 14 ] Химическое вещество также реагирует с образованием токсичных и легковоспламеняющихся газов в присутствии гидридов и других восстановителей . Он способен разъедать железо . [ 9 ] При этом он может выделять газообразный водород. [ 14 ] Химическое вещество имеет удельный вес 1,196 при 77 ° F (25 ° C), а плотность пара составляет 13,17 грамма на литр при 25 ° C (77 ° F). [ 9 ] [ 15 ] Его температура плавления составляет 88 ° C (190 ° F), а температура кипения составляет от 272 ° F (133 ° C) до 282 ° F (139 ° C) при 2 мм рт. ст. [ 8 ] [ 9 ] химического вещества Коэффициент сорбции составляет 2,87 Log л/кг. Его константа закона Генри составляет 0,000175 при 20 ° C (68 ° F). Его коэффициент распределения октанол-вода составляет 3,9804 Log л/кг. Коэффициент диффузии тетраэтилдитиопирофосфата в воздухе составляет 0,015 см. 2 в секунду, а коэффициент его диффузии в воде равен 0,0000055 см. 2 . [ 16 ]
сульфотепа Температура вспышки составляет 178 ° C (352 ° F), а энтальпия парообразования составляет 59,4 килоджоуля на моль . Его поверхностное натяжение составляет 423 дин на сантиметр. [ нужна ссылка ] Химическое вещество не имеет нарушений «Правила 5» . [ 17 ] Его коэффициент диффузии в воде составляет 0,63×10. −5 см 2 в секунду. Смешивается . с большим количеством органических растворителей , включая метилхлорид и ацетон [ 18 ] его растворимость в воде составляет 30 миллиграммов на литр при 20 ° C (68 ° F). [ 15 ]
Щелочной и нейтральный гидролиз сульфотепа приводит к выделению этанола , фосфорной кислоты и сероводорода . [ 19 ]
Приложения
[ редактировать ]Сульфотеп применяется в качестве инсектицида , акарицида и акарицида . [ 9 ] Однако, поскольку он не оставляет после себя следов, он менее эффективен в этих целях, чем ДДТ . [ 20 ] Однако он примерно так же эффективен, как инсектицид паратион . [ 21 ] Его использование ограничено теплицами и декоративными растениями . Когда химическое вещество используется в качестве инсектицида, оно имеет форму пропитанного дымового фумиганта. [ 10 ] Сульфотеп используется в теплицах в качестве фумиганта для борьбы с тлей, паутинным клещом, белокрылкой и трипсами. Он разработан в качестве пропиточного материала в дымогенераторах и содержит от 14 до 15% активного ингредиента. Генераторы дыма размещаются в теплицах, а затем зажигаются с помощью вставленных бенгальских огней, образуя густой белый дым для фумигации.
Сульфотеп уничтожает паутинного клеща , мучнистого червеца , белокрылки и тли . Однако химическое вещество не является фитотоксичным , в отличие от тетраэтилпирофосфата . [ 22 ] Однако иногда он наносит незначительный вред растениям, например, небольшое сморщивание и коробление листьев. [ 23 ] В ходе нескольких испытаний в конце 1940-х годов было обнаружено, что он является наиболее токсичным из нескольких химикатов для белокрылки на овощах , двупятнистого паутинного клеща на розах и мучнистого червеца на многих растениях. [ 22 ]
В ходе испытаний в конце 1940-х годов было обнаружено, что смесь, содержащая 5% сульфотепа в концентрации 0,5 грамма фосфата на 1000 кубических футов, убивает 100% нерезистентных двупятнистых паутинных клещей и 68-97% устойчивых двупятнистых паутинных клещей. Аэрозоли сульфотеп уничтожили 100% популяций большого количества насекомых, но в тех же тестах убили только 98% мучнистых червецов. [ 20 ] 88% нерезистентных паутинных клещей можно убить за две минуты воздействия смеси, содержащей 5% химического вещества, 98-99% можно убить через пять-десять минут, и все можно убить через 15 минут. [ 23 ]
Механизм действия
[ редактировать ]Сульфотеп, как и все фосфорорганические пестициды, необратимо инактивирует ацетилхолинэстеразу , которая необходима для функционирования нервов у насекомых, человека и многих других животных. Ацетилхолинэстераза обычно гидролизует ацетилхолин после его высвобождения в синапсе. Когда ацетилхолин не расщепляется, он накапливается в синаптической щели. Таким образом, он продолжает стимулировать нерв. [ 24 ]
Метаболизм
[ редактировать ]
Поглощение
[ редактировать ]Сульфотеп хорошо усваивается как перорально, дермально, так и при вдыхании. Несколько разных организаций определили максимальную концентрацию сульфотепа в воздухе. Максимально допустимая концентрация — 0,2 мг/м. 3 .
Фаза I
[ редактировать ]Сульфотеп десульфурируется либо цитохромом P450 , либо FAD-содержащими монооксигеназами. В этой реакции сера заменяется кислородом, как видно на рисунке 2. Образующимися метаболитами являются моносульфотеп и тетраэтилпирофосфат (ТЭПП). Для осуществления этих реакций образуется фосфоокситирановое кольцо, обладающее высокой реакционной способностью. Считается, что это кольцо связывается с ацетилхолинэстеразой и вызывает токсичность. [ 25 ]
Фаза II
[ редактировать ]Два метаболита фазы I далее трансформируются посредством реакции гидролиза, опосредованной эстеразой типа А. Образующиеся продукты — О , О -диэтилдитиофосфат и О , О -диэтилфосфат. [ 25 ]
Экскреция
[ редактировать ]Эксперимент на крысах, которым однажды перорально дали 0,4 мг меченого радиоактивным фосфором сульфотепа, показал, что сульфотеп выводится как почками (моча), так и печенью (желчь). Вещество полностью метаболизируется. Два метаболита обнаруживаются в моче и кале. Радиоактивность показала, что 85-91% выводится с мочой и 5-6% с калом. [ 24 ]
- 88-96% метаболит 1: О , О -диэтилдитиофосфат
- 4-12% метаболит 2: О , О -диэтилфосфат [ 2 ]
Токсичность
[ редактировать ]Острое токсическое воздействие на животных
[ редактировать ]Сульфотеп токсичен для некоторых диких животных, включая рыб и водных беспозвоночных . Агентство по охране окружающей среды также считает, что он токсичен для птиц . [ 10 ]
| Контакт | Уровень токсичности |
|---|---|
| Вдыхание | мг/м 3 |
| Мышь 1 час | 155 [ 2 ] [ 26 ] |
| Мышь 4 часа | 40 [ 2 ] [ 26 ] |
| Крыса 1 час | 160-330 [ 2 ] [ 26 ] |
| Крыса 4 часа | 38-59 [ 2 ] [ 26 ] |
| Оральный ЛД 50 | мг/кг |
| Кот | 3 [ 2 ] [ 26 ] [ 27 ] |
| Собака | 5 [ 2 ] [ 26 ] [ 27 ] |
| Мышь | 21.5-29.4 [ 2 ] [ 26 ] [ 27 ] |
| Кролик | 25 [ 2 ] [ 26 ] [ 27 ] |
| Крыса | 5-13.8 [ 2 ] [ 26 ] [ 27 ] |
| Дермальный ЛД 50 | мг/кг |
| Крыса 4 часа | 262 [ 2 ] |
| Крыса 7 дней | 65 [ 2 ] |
| Внутривенно ЛД 50 | мкг/кг |
| Мышь | 300 [ 2 ] [ 27 ] |
| Внутримышечно ЛД 50 | мкг/кг |
| Мышь | 500 [ 2 ] [ 27 ] |
| Крыса | 55 [ 2 ] [ 27 ] |
| Внутрибрюшинно ЛД 50 | мкг/кг |
| Мышь | 940 [ 2 ] [ 27 ] |
| Крыса | 6600 [ 2 ] [ 27 ] |
| Подкожно ЛД 50 | мг/кг |
| Мышь | 8 [ 2 ] [ 27 ] |
Выжившие животные полностью выздоравливали через 1–4 дня.
Хроническая и субхроническая токсичность
[ редактировать ]Длительное воздействие низкой концентрации не выявило токсичности. Это было проверено на крысах. Они подвергались воздействию различных концентраций сульфотепа. Подвержен воздействию самой высокой концентрации 2,83 мг/м. 3 в течение шести часов в день, пять дней в неделю, в течение 12 недель не было никаких изменений во внешнем виде, поведении или массе тела. Активность холинэстеразы плазмы снижалась, а масса легких самок крыс увеличивалась. Активность ацетилхолинэстеразы эритроцитов не изменилась. При более низких концентрациях изменений вообще не было.
Крыс перорально подвергали воздействию сульфотепа в дозах 0, 5, 10, 20 или 50 ppm в течение трех месяцев. Снижалась только активность холинэстеразы плазмы и активность ацетилхолинэстеразы эритроцитов. Больше никаких симптомов не наблюдалось. Собаки, которые перорально подвергались воздействию 0, 0,5, 3, 5, 15 или 75 частей на миллион (что эквивалентно 0–3,07 мг/кг/день) в течение 13 недель, ели меньше и теряли вес. На активность холинэстеразы плазмы уже влияла концентрация сульфотепа 3 ppm (или выше). Уровень ацетилхолинэстеразы эритроцитов снизился на 75 ppm. Диарея и рвота иногда возникали при концентрации 15 частей на миллион, но часто встречались при концентрации 75 частей на миллион. Активность холинэстеразы головного мозга не изменилась. [ 26 ]
Симптомы отравления и лечение
[ редактировать ]По данным Управления по охране труда , верхний предел воздействия сульфотепа на кожу человека составляет 0,2 миллиграмма на кубический метр. [ 14 ]
Сульфотеп вызывает отравление фосфорорганическими соединениями. Это означает, что он оказал влияние на активность холинэстеразы. Существуют различия в показаниях к отравлению сульфотепами при вдыхании, проглатывании, попадании через кожу и попадании в глаза. Однако примеры отравления рабочих теплиц показывают нам общий путь развития симптомов отравления сульфотеппом. В течение первого часа после отравления сульфотепом человека часто мучает тошнота или головная боль. Через несколько часов может возникнуть диарея и рвота. Люди, вдыхавшие сульфотеп, часто дезориентированы и испытывают затруднения с дыханием. Ядовитая доза может привести к коме или смерти через 24 часа. Очень важна точка через 24 часа после отравления. Если доза не смертельна, симптомы постепенно исчезнут через 24 часа. [ 28 ] [ 29 ]
В ходе испытаний не выявлено эмбриотоксических или тератогенных эффектов. Не было также никаких признаков канцерогенного воздействия. Он оказался мутагенным только в одном штамме S. typhimurium . У четырех других бактериальных штаммов, а также у крыс и мышей он вообще не проявлял мутагенности.
Известны два случая острой токсичности у человека. Активность холинэстеразы у этих людей была снижена. На восстановление им потребовалось 20 или 28 дней. [ 26 ] Наиболее важные симптомы отравления представлены в следующей таблице. [ 30 ]
| Контакт | Симптомы | Оказание первой помощи | Другие методы лечения |
|---|---|---|---|
| Вдыхание | посинение кожи, судороги, головокружение, сонливость, головная боль, потливость, затрудненное дыхание, тошнота, потеря сознания, слабость | Свежий воздух или искусственное дыхание. Отдых важен для предотвращения остановки дыхания. | |
| Проглатывание | спазмы в кишечнике, диарея, рвота, спутанность сознания | Рвоту можно вызвать только у людей в сознании. | Активный уголь для поглощения соединений. Атропин как противоядие |
| Глаза | раздражение, покраснение, сужение зрачка, потеря фокуса | Промывание большим количеством воды приведет к восстановлению зрения в течение 24 часов. | |
| Кожа (может впитываться) | покраснение, раздражение, потливость, подергивание этой области | Сначала промойте большим количеством воды. Затем промойте кожу водой с мылом. |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Юла Бингэм, Барбара Корссен и Чарльз Х. Пауэлл. Токсикология Пэтти . Том. 7 (5-е изд.). Джон Уайли и сыновья.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с CID 19395 от PubChem
- ^ Jump up to: а б с д и Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0586» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Токсичность сульфотепа
- ^ Jump up to: а б «ТЭДП» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Подробности о продукте chemkoo.com [ мертвая ссылка ]
- ^ Jump up to: а б Георг Киммерле и Отто Р. Климмер, «Острая и субхроническая токсичность сульфотепа», Arch. Токсикол. 33, 1–16 (1974)
- ^ Jump up to: а б с д Тетраэтилдитиопирофосфат , получено 30 июля 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж ТЕТРАЭТИЛДИТИОПИРОФОСФАТ , получено 29 июля 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с Сульфотепп (PDF) , октябрь 1999 г. , получено 31 июля 2013 г.
- ^ 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)?
- ^ Игрушка, АДС (1948). «Получение тетраэтилпирофосфата и других тетраалкилпирофосфатов». Журнал Американского химического общества . 70 (11): 3882–3886. дои : 10.1021/ja01191a104 . ПМИД 18102975 .
- ^ Томас А. Унгер, Справочник по синтезу пестицидов - стр. 387
- ^ Jump up to: а б с База данных OSHA/EPA по профессиональным химикатам , получено 15 февраля 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Джон Х. Монтгомери (12 декабря 2010 г.), Справочник по химикатам подземных вод, четвертое издание , CRC Press, ISBN 9781420009132
- ^ Тетраэтилдитиопирофосфат , получено 30 июля 2013 г.
- ^ ТЕТРАЭТИЛДИТИОПИРОФОСФАТ , получено 31 июля 2013 г.
- ^ Кейт, Лоуренс Х.; Уолтерс, Дуглас Б. (1992), Справочник по химической растворимости Национальной токсикологической программы , CRC Press, ISBN 9780873716536
- ^ Дональд Маккей, Роберт С. Бетлинг (редакторы) (2000), Справочник по методам оценки свойств химических веществ: гигиена окружающей среды , CRC Press, ISBN 9781420026283
{{citation}}:|author=имеет общее имя ( справка ) - ^ Jump up to: а б Флойд Ф. Смит, Р. А. Фултон (июнь 1950 г.), Тетраэтилдитиофосфат в аэрозолях для борьбы с парниковыми насекомыми , Вашингтон, округ Колумбия: Министерство сельского хозяйства США, Управление сельскохозяйственных исследований, Бюро энтомологии и карантина растений.
- ^ Haz-Map , апрель 2013 г. , получено 31 июля 2013 г.
- ^ Jump up to: а б Флойд Ф. Смит, Р. А. Фултон (июнь 1950 г.), Тетраэтилдитиофосфат в аэрозолях для борьбы с парниковыми насекомыми , Вашингтон, округ Колумбия: Министерство сельского хозяйства США, Управление сельскохозяйственных исследований, Бюро энтомологии и карантина растений.
- ^ Jump up to: а б Флойд Ф. Смит, Р. А. Фултон (июнь 1950 г.), Тетраэтилдитиофосфат в аэрозолях для борьбы с парниковыми насекомыми , Вашингтон, округ Колумбия: Министерство сельского хозяйства США, Управление сельскохозяйственных исследований, Бюро энтомологии и карантина растений.
- ^ Jump up to: а б Сульфотеп, Bayer MAK 24, доставлен в 1997 г.
- ^ Jump up to: а б Тимбрелл Джон А., Принципы биохимической токсикологии, 4-е издание, 2009 г. Informa Healthcare, Нью-Йорк. стр. 91 и 99
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Юла Бингэм, Барбара Корссен и Чарльз Х. Пауэлл. Токсикология Пэтти (5-е издание. Том 7. John Wiley and Sons Inc.)
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Ричард Дж. Льюис, Опасные свойства промышленных материалов старшего Сакса (10-е издание. Том 3. John Wiley and Sons Inc.)
- ^ «ICSC:NDUT0985 Международные карты химической безопасности (ВОЗ/IPCS/МОТ) | CDC/NIOSH» . www.cdc.gov . Архивировано из оригинала 24 января 2008 г.
- ^ Chemwatch, Сульфотеп sc-251093. Паспорт безопасности материала. https://datasheets.scbt.com/sc-251093.pdf
- ^ Международные карты химической безопасности, ICSC: 0985, https://www.cdc.gov/niosh/ipcsndut/ndut0985.html.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Сульфотеп в базе данных свойств пестицидов (PPDB)