Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Тетраэтилпирофосфат
Формула скелета
Шариковая модель
Имена
Название ИЮПАК
тетраэтилдифосфат
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.003.179 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 203-495-3
КЕГГ
Номер RTECS
  • UX6825000
UNII
Номер ООН3018 2783
  • InChI = 1S / C8H20O7P2 / c1-5-11-16 (9,12-6-2) 15-17 (10,13-7-3) 14-8-4 / h5-8H2,1-4H3 проверитьY
    Ключ: IDCBOTIENDVCBQ-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C8H20O7P2 / c1-5-11-16 (9,12-6-2) 15-17 (10,13-7-3) 14-8-4 / h5-8H2,1-4H3
    Ключ: IDCBOTIENDVCBQ-UHFFFAOYAI
  • O = P (OP (= O) (OCC) OCC) (OCC) OCC
Характеристики
C 8 H 20 O 7 P 2
Молярная масса290,189  г · моль -1
Внешностьжидкость от бесцветного до янтарного цвета [1]
Запахслабый, фруктовый [1]
Плотность1,19 г / мл (20 ° C) [1]
Температура плавления0 ° С; 32 ° F; 273 К [1]
Точка кипения разлагается [1]
смешиваемый [1]
Давление газа0,0002 мм рт. Ст. (20 ° C) [1]
Опасности
Пиктограммы GHSGHS06: ТоксичноGHS08: Опасность для здоровья
Сигнальное слово GHSОпасность
Положения об опасности GHS
H300 , H310 , H400
Меры предосторожности GHS
P262 , Р264 , Р270 , Р273 , Р280 , Р301 + 310 , P302 + 350 , P310 , P321 , P322 , P330 , P361 , P363 , P391 , P405 , P501
NFPA 704 (огненный алмаз)
4
1
1
Смертельная 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 (мышь, перорально) [2]
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
TWA 0,05 мг / м 3 [кожа] [1]
REL (рекомендуется)
TWA 0,05 мг / м3 [кожа] [1]
IDLH (Непосредственная опасность)
5 мг / м 3 [1]
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Тетраэтилсвинец пирофосфат , сокращенно ТЕРР, является фосфорорганическими соединение с формулой [(С 2 Н 5 O) 2 P (O)] 2 О. Это тетра этил производное пирофосфата (Р 2 O 7 4- ). Это бесцветное масло, которое затвердевает при комнатной температуре. Используется как инсектицид . Соединение быстро гидролизуется. [3]

Приложения [ править ]

TEPP - очень хороший инсектицид против тли, клещей, пауков, мучнистых червецов, цикад, клопов Lygus, трипсов, минеров и многих других вредителей. [4] ТЭПП и другие органофосфаты являются наиболее широко используемыми пестицидами в США из-за их эффективности и относительно небольшого воздействия на окружающую среду. [5] Органофосфаты гидролизуются и разрушаются так легко, что остаточный период для TEPP составляет примерно 48 часов. [4] Этого времени достаточно, чтобы TEPP выполнил свою работу, поскольку TEPP в основном является острым токсичным веществом со свойствами нервно-паралитического газа. [5]

TEPP использовался для лечения миастении, аутоиммунного заболевания . Лечение приведет к увеличению силы. [6]

Синтез [ править ]

Синтез Де Клермонта и Мошнина был основан на более ранней работе Александра Вильямсона (который хорошо известен благодаря синтезу эфиров по Вильямсону ). [7] В их синтезе использовались этилиодид и соли серебра для образования сложных эфиров в сочетании с пирофосфатом. [8]

Ag 4 P 2 O 7 + 4 EtI → [(EtO) 2 P (O)] 2 O + 4 AgI

Коммерческие маршруты к ТЭПП часто используют методы, разработанные Шредером, Вудстоком и Той. Триэтилфосфат реагирует с оксихлоридом фосфора (метод Шредера) или пентоксидом фосфора (метод Вудстока). [9] [10] В качестве альтернативы контролируемый гидролиз диэтилфосфорохлоридата дает соединение: [11] [12]

2 (EtO) 2 P (O) Cl + H 2 O → [(EtO) 2 P (O)] 2 O + 2 HCl

Родственный тетрабензилпирофосфат получают дегидратацией дибензилфосфорной кислоты: [13]

2 (RO) 2 P (O) OH → [(EtO) 2 P (O)] 2 O + H 2 O

Гидролиз [ править ]

Гидролиз следует кинетике первого порядка с t 1/2 = 7,5 часов при 25 ° C и 3,1 часа при 40 ° C. [4]

ТЭПП и большинство других органофосфатов детоксифицируются путем гидролиза. [14] Из-за этого окисления и гидролиза соединение становится более полярным, что значительно облегчает его вывод с мочой. Обратите внимание, что TEPP - это липофильное соединение, поэтому оно может легко диффундировать через ткани. Это затрудняет вывод TEPP.

Многие ферменты гидролизуют TEPP, особенно фосфотриэстеразы (PTE). В сыворотке крови и печени обнаруживается значительно более высокая активность ПТЭ, чем в других тканях млекопитающих. [14]

PTE ответственны за разрыв связи между атомом фосфора и уходящей группой. Когда TEPP гидролизуется, продукт представляет собой диэтилфосфат. [14] [15]

Токсичность [ править ]

TEPP является биологически активным ингибитором ацетилхолинэстеразы . Он прочно связывается с гидроксильной группой серина в активном центре, предотвращая действие этого фермента на его нормальный субстрат, нейромедиатор ацетилхолин .

ТЭПП очень токсичен для всех теплокровных животных, включая человека. Это включает прямой контакт и вдыхание паров. [16] Есть три типа воздействия на этих животных, выявленные в ходе лабораторных исследований.

  • ДЕРМАЛЬНАЯ ЧАСТЬ: LD 50 = 2,4 мг / кг (самцы крысы).
  • ОРАЛЬНО: LD 50 = 1,12 мг / кг (крыса) [4].

Смерть в основном наступает из-за дыхательной недостаточности и в некоторых случаях остановки сердца. Путь абсорбции может быть ответственным за диапазон воздействия на определенные системы. [17]

Для хладнокровных животных эффекты немного другие. В исследовании с лягушками острое воздействие вызвало снижение количества эритоцитов в крови. Также наблюдалось снижение количества лейкоцитов, особенно нейтрофильных гранулоцитов и лимфоцитов. Не было видимых повреждений кровеносных сосудов, объясняющих потерю клеток крови. Кроме того, не было никаких признаков гиперсаливации или слез, как у теплокровных животных, хотя была гипотония, приводящая к параличу. [18]

История [ править ]

Впервые он был синтезирован Владимиром Мощниным в 1854 году во время работы с Адольфом Вюрцем . Однокурсника Филиппа де Клермона часто ошибочно называют первооткрывателем TEPP, несмотря на то, что он признал первенство Мошнина в двух публикациях. [19]

Незнание потенциальной токсичности TEPP подтверждается самим Де Клермон, который описал вкус TEPP как жгучий вкус и специфический запах (« un Liquide visqueux d'une saveur brulante (et) d'une odeur specificuliere ») . [7] Несмотря на то, что TEPP неоднократно синтезировался другими химиками в последующие годы, только в 1930-х годах не наблюдалось никаких побочных эффектов. Кроме того, семья Филиппа де Клермона никогда не сообщала о болезни до его кончины в возрасте 90 лет. Тем временем фосфорорганическая химия действительно начала развиваться с помощью А. В. фон Хофмана, Карла Арнольда Августа Михаэлиса и Александра Арбузова . [20]

Только в 1932 году были обнаружены 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 утверждение: [21]

«Интересно, что мы сообщаем о сильном воздействии алкиловых эфиров монофторфосфатфосфорной кислоты на организм человека. Пары этих соединений имеют приятный запах и резко ароматические. Уже через несколько минут вдыхания пара возникает сильное давление на гортань. , связанное с одышкой. Затем следует снижение восприятия, помутнение и ослепляющие явления, вызывающие болезненную чувствительность глаза к свету. Только через несколько часов наступает облегчение этих явлений. Они, по-видимому, не вызваны кислотными продуктами разложения сложного эфира, но они, вероятно, происходят из-за самих диалкилмонофторфосфатов. Эффект проявляется в очень малых количествах ».

Начиная с 1935 года правительство Германии начало сбор информации о новых токсичных веществах, некоторые из которых должны были быть засекречены Министерством обороны Германии . [20] Герхард Шрадер , прославившийся своими исследованиями фосфорорганических инсектицидов и нервно-паралитических газов, был одним из химиков, также изучавших TEPP. В своих исследованиях, в частности в своих исследованиях биологических аспектов, он заметил, что этот реагент может быть использован в качестве инсектицида. Это сделало бы классификацию соединения секретной невыгодной для коммерческих фирм. [20]

Примерно в начале Второй мировой войны было обнаружено, что ТЭПП является ингибитором холинэстераз. [7] Шредер сослался на исследования Эберхарда Гросса, который первым распознал механизм действия TEPP в 1939 году. Было проведено больше экспериментов, в том числе Ганса Гремельса, который подтвердил работу Гросса. [20] В то время Гремельс также участвовал в разработке нервно-паралитических газов. В его исследованиях участвовали несколько видов животных и люди-добровольцы. Примерно в то же время атропин был открыт как возможное противоядие против антихолинэстеразной активности TEPP.

После Второй мировой войны Шредер был среди многих немецких ученых, которых допрашивали, в том числе, и английские ученые. Во время войны англичане разрабатывали собственное химическое оружие, чтобы удивить своих врагов. В ходе этих допросов было обнаружено существование ТЭПП и других инсектицидов. Существование нервно-паралитических газов, которое Шредер также раскрыл, держалось в секрете военными. [11]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i j Карманное руководство NIOSH по химической опасности. «# 0590» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ "ТЭПП" . Немедленно опасная для жизни или здоровья концентрация (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ Роберт Л. Меткалф. «Борьба с насекомыми». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a14_263 .
  4. ^ a b c d "TEPP (Kilmite 40) - Химический профиль 3/85" . pmep.cce.cornell.edu . Проверено 8 марта 2016 .
  5. ^ a b «Органофосфаты» . Toxipedia . Gilbert, S . Проверено 28 февраля 2016 .
  6. ^ "TEPP | C8H20O7P2 - PubChem" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 8 марта 2016 .
  7. ^ a b c Петрояну, Джорджия (2009-04-01). «Синтез фосфорных эфиров: кем был Франц Антон Фогели?». Die Pharmazie . 64 (4): 269–271. DOI : 10.1691 / ph.2009.8244 . ISSN 0031-7144 . PMID 19435147 .  
  8. ^ Петрояну, Георг (2015). «История ингибиторов и реактиваторов фосфорорганической холинэстеразы». Письма военно-медицинской науки . 84 (4): 182–185. DOI : 10.31482 / mmsl.2015.023 .
  9. ^ Шерма, Джозеф; Цвейг, Гюнтер (1973). Тонкослойная и жидкостная хроматография и пестициды международного значения: аналитические методы для пестицидов и регуляторов роста растений . 7 . Академическая пресса. С. 471–477. ISBN 978-1-4832-2084-0.
  10. ^ Комитет по остаткам пестицидов Национального исследовательского совета (США) (1965). Отчет об отсутствии остатков и нулевой толерантности . Национальные академии. С. 3–4.
  11. ^ a b Toy, ADF (1948). «Получение тетраэтилпирофосфата и других тетраалкилпирофосфатов». Варенье. Chem. Soc. 70 (11): 3882–3886. DOI : 10.1021 / ja01191a104 . PMID 18102975 .  
  12. ^ Steinberg, Geo. М. (1950). «Реакции диалкилфосфитов. Синтез диалкилхлорфосфатов, тетраалкилпирофосфатов и смешанных ортофосфатных эфиров». Журнал органической химии . 15 (3): 637–47. DOI : 10.1021 / jo01149a031 .
  13. ^ Тодд Д. Нельсон, Джонатан Д. Розен, М. Бхупати, Джеймс Макнамара, Майкл Дж. Сова, Чад Раш, Луи С. Крокер (2003). «Тетрабензилпирофосфат». Орг. Synth . 80 : 219. DOI : 10,15227 / orgsyn.080.0219 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  14. ^ a b c Согорб, Мигель А; Виланова, Эухенио (10.03.2002). «Ферменты, участвующие в детоксикации фосфорорганических, карбаматных и пиретроидных инсектицидов посредством гидролиза». Письма токсикологии . 128 (1–3): 215–228. DOI : 10.1016 / S0378-4274 (01) 00543-4 . PMID 11869832 . 
  15. ^ Йоканович, Милан (2001-09-25). «Биотрансформация фосфорорганических соединений». Токсикология . 166 (3): 139–160. DOI : 10.1016 / S0300-483X (01) 00463-2 . PMID 11543910 . 
  16. ^ "BENFLURALIN - База данных HSDB Национальной медицинской библиотеки" . toxnet.nlm.nih.gov . Проверено 8 марта 2016 .
  17. ^ Кларк, Майра Л .; Харви, Дуглас Грэм; Хамфрис, Дэвид Джон (1988). Ветеринарная токсикология (2-е изд.). Лондон, Англия: Байер Тиндаль. п. 157.
  18. ^ Каплан, Гарольд М .; Глаценски, Шейла С. (1965-06-01). «Гематологические эффекты фосфорорганических инсектицидов на лягушку (Rana pipiens)». Науки о жизни . 4 (12): 1213–1219. DOI : 10.1016 / 0024-3205 (65) 90335-8 . PMID 4284682 . 
  19. ^ Фест, Криста; Шмидт, Карл-Юлиус (1982). Химия фосфорорганических пестицидов - Springer . DOI : 10.1007 / 978-3-642-68441-8 . ISBN 978-3-642-68443-2.История ингибиторов холинэстеразы: кем был Moschnin (e)?
  20. ^ a b c d "9:" Взаимосвязь структуры и активности фосфорорганических антихолинэстеразных агентов, историческое развитие ингибиторов фосфорорганической холинэстеразы. "Справочник по экспериментальной фармакологии". . Холинэстеразы и антихолинэстеразные агенты . 15 . Springer Science & Business Media. 1963. С. 434–437. ISBN 978-3-642-99875-1.
  21. ^ Petroianu, GA (2010-10-01). «Токсичность эфиров фосфора: Вилли Ланге (1900–1976) и Герда фон Крюгер (1907 - после 1970)». Die Pharmazie . 65 (10): 776–780. ISSN 0031-7144 . PMID 21105582 .