- Люизит
-
Люизит Общие Систематическое наименование 2-хлорвинилдихлорарсин Традиционные названия α-Люизит Химическая формула ClCH=CHAsCl2 Эмпирическая формула C2H2AsCl3 Физические свойства Молярная масса 207.32 g/mol г/моль Плотность 1.89 гр/см3 г/см³ Термические свойства Температура плавления –2,4 (транс-) °C Температура кипения 196,6 (транс-) °C Оптические свойства Показатель преломления 1,6076 Классификация Рег. номер CAS 541-25-3 Рег. номер PubChem 5372798 Люизит — смесь изомеров β-хлорвинилдихлорарсина (α-люизита), бис-(β-хлорвинил)хлорарсина (β-люизита) и тихлорида мышьяка. Тёмно-коричневая жидкость с резким раздражающим запахом, напоминающим запах герани, отравляющее вещество кожно-нарывного действия, названа по имени американского химика Уинфорда Ли Льюиса (Winford Lee Lewis 1879–1943).
Содержание
Синтез и свойства
Люизит синтезируется катализируемым дихлоридом ртути или кислотами Льюиса присоединением ацетилена к трихлориду мышьяка, при этом образуются как β-хлорвинилдихлорарсин (α-люизит), так и продукт присоединения второй молекулы ацетилена к α-люизиту - бис-(β-хлорвинил)хлорарсин (β-люизит):
- HC≡CH + AsCl3 ClCH=CHAsCl2
- HC≡CH + ClCH=CHAsCl2 (ClCH=CH)2AsCl
β-Хлорвинилдихлорарсин, бесцветная жидкость без запаха, является основным компонентом люизита и может существовать в виде двух изомеров - транс- и цис-; в техническом люизите преобладает транс-изомер.
Атомы хлора при мышьяке в люизите подвижны и легко подвергаются реакциям нуклеофильного замещения. Так, α-люизит легко гидролизуется водой с образованием высокотоксичного β-хлорвиниларсиноксида:
- ClCH=CHAsCl2 + 2H2O ClCH=CHAs=O + 2HCl
Под действием водных растворов щелочей α-люизит гидролизуется с образованием солей мышьяковистой кислоты, путь элиминирования хлорвинильного фрагмента при этом зависит от конфигурации двойной связи: транс-изомер элиминирует ацетилен:
- транс-ClCH=CHAsCl2 + 6NaOH HC≡CH + Na3AsO3 +3NaCl
цис-изомер в этих условиях отщепляет винилхлорид:
- цис-ClCH=CHAsCl2 + 5NaOH H2C=CHCl + Na3AsO3 +2NaCl
Люизит также легко реагирует с тиолами, образуя соответствующие малотоксичные продукты замещения, на этой реакции основано применение 2,3-димеркаптопропанола, унитиола при терапии поражений люизитом.
Взаимодействие люизита с газообразным аммиаком не приводит к реакции замещения хлора при атоме мышьяка: в силу того, что люизит, будучи замещенным дихлорарсином является кислотой Льюиса, с аммиаком, являющимся льюисовым основанием, образуется летучий аддукт:
- ClCH=CHAsCl2 + 4NH3 ClCH=CHAsCl2•4NH3
который при нагревании до 500-800 °C в атмосфере аммиака разлагается с образованием ацетилена и элементарного мышьяка:
- 2[ClCH=CHAsCl2•4NH3] 2HC≡CH + 2As + 6NH4Cl + N2,
эта последовательность реакций предложена в качестве промышленного метода уничтожения люизита[1].
При взаимодействии с водными растворами гипохлоритов щелочных и щелочноземельных металлов, а также с N-хлораминов, α-люизит подвергается окислительному гидролизу до β-хлорвинилмышьяковой кислоты:
- ClCH=CHAsCl2 + [O] + 2H2O ClCH=CHAs(O)(OH)2 + 2HCl
Окисление люизита водными растворами гипохлоритов является одним из методов дегазации.
Токсическое действие
Люизит относят к стойким отравляющим веществам. Он обладает общеядовитым и кожно-нарывным действием. Токсичен для человека при любых формах воздействия, способен проникать через материалы защитных костюмов и противогаза. Люизиту присуще также раздражающее действие на слизистые оболочки и органы дыхания.
Общетоксическое действие
Общетоксическое действие люизита на организм многогранно: он поражает сердечно-сосудистую, периферическую и центральную нервную систему, органы дыхания, желудочно-кишечный тракт. Общеотравляющее действие люизита обусловлено его способностью вмешиваться в процессы внутриклеточного углеводного обмена. Выступая в качестве ферментного яда, люизит блокирует процессы как внутриклеточного, так и тканевого дыхания, тем самым препятствуя способности превращения глюкозы в продукты её окисления, идущего с выделением энергии, необходимой для нормального функционирования всех систем организма.
Кожно-нарывное действие
Механизм кожно-нарывного действия люизита связан с разрушением клеточных структур. Действуя в капельно-жидком состоянии люизит быстро проникает в толщу кожи (3-5 мин). Скрытый период практически отсутствует. Сразу развиваются признаки поражения: ощущается боль, жжение на месте воздействия. Затем проявляются воспалительные изменения кожи, выраженность которых определяет степень тяжести поражения. Лёгкое поражение характеризуется наличием болезненной эритемы. Поражение средней степени приводит к образованию поверхностного пузыря. Последний быстро вскрывается. Эрозивная поверхность эпителизуется в течение нескольких недель. Тяжелое поражение — это глубокая, длительно незаживающая язва. При поражении кожи парами люизита наблюдается скрытый период продолжительностью 4-6 ч., за которым следует период разлитой эритемы, прежде всего на открытых участках кожи. Действуя в высоких концентрациях, вещество может вызывать развитие поверхностных пузырей. Заживление в среднем 8-15 дней.
Признаки поражения
Люизит почти не имеет периода скрытого действия, признаки поражения проявляются уже через 3-5 минут после попадания его на кожу или в организм. Тяжесть поражения зависит от дозы или времени пребывания в атмосфере, зараженной люизитом. При вдыхании паров или аэрозоля люизита в первую очередь поражаются верхние дыхательные пути, что проявляется после короткого периода скрытого действия в виде кашля, чихания, выделений из носа. При легких отравлениях эти явления исчезают через несколько суток. Тяжелые отравления сопровождаются тошнотой, головными болями, потерей голоса, рвотой, общим недомоганием. Одышка, спазмы в груди — признаки очень тяжелого отравления. Очень чувствительны к действию люизита органы зрения. Попадание в глаза капель этого ОВ приводит к потере зрения уже через 7-10 суток.
Опасные концентрации
Пребывание в течение 15 минут в атмосфере, содержащей люизит в концентрации 0,01 мг на литр воздуха, приводит к покраснению слизистых глаз и отёку век. При более высоких концентрациях ощущается жжение в глазах, слезоточение, спазмы век. Пары люизита действуют на кожные покровы. При концентрации 1,2 мг/л уже через одну минуту наблюдается покраснение кожи, отёк; при более высоких концентрациях на коже появляются пузыри. Действие жидкого люизита на кожу проявляется ещё быстрее. При плотности заражения кожных покровов в 0,05-0,1 мг/см² происходит их покраснение; при концентрации 0,2 мг/см² образуются пузыри. Смертельная доза для человека составляет 20 мг на 1 кг веса, т.е. люизит при кожной резорбции примерно в 2-2,5 раза токсичнее иприта. Однако это его преимущество несколько нивелируется отсутствием периода скрытого действия, что даёт возможность своевременно принять противоядие и/или обработать поражённые участки кожи с помощью индивидуального противохимического пакета. При попадании люизита в желудочно-кишечный тракт возникает обильное слюнотечение и рвота, сопровождающаяся острыми болями, падением кровяного давления, поражением внутренних органов. Смертельная доза люизита при попадании его внутрь организма составляет 5-10 мг на 1 кг веса.
Защита от поражения
Защита от поражающего действия люизита достигается применением современных противогазов и специальных защитных костюмов.
Антидоты
В качестве антидотов применяются соединения, содержащие сульфгидрильные группы, легко взаимодействующие с люизитом Унитиол (димеркаптопропансульфат натрия) и БАЛ - «Британский АнтиЛюизит» (димеркаптопропанол). Унитиол хорошо растворим в воде и, в силу этого, эффективнее БАЛа, при тяжелых поражениях унитиол может применяться внутривенно; БАЛ применяется в масляных растворах. Терапевтическая широта унитиола (1:20) также значительно выше, чем у БАЛа (1:4).
И унитиол, и БАЛ реагируют как со свободным люизитом, так и продуктам его взаимодействия с сульфгидрильными группами ферментов, восстанавливая их активность.
Конверсия
Вероятно, люизит является единственным боевым отравляющим веществом, уничтожение запасов которого является экономически выгодным — в процессе его переработки получается чистый мышьяк, сырье для производства полупроводника арсенида галлия.
Примечания
Боевые отравляющие вещества Общеядовитого действия Циановодород (AC) · Хлорциан (CK) · Арсин (SA) · Фосфин (PH) · Угарный газ (CO) Удушающего действия Фосген (CG) · Дифосген (DP) · Хлор (CL) Кожно-нарывного действия Иприт (HD) · Люизит (L) · Метилдихлорарсин (MD) · Этилдихлорарсин (ED) · Фенилдихлорарсин (PD) · Сесквииприт (Q) · Азотистые иприты (HN1, HN2, HN3) · Кислородный иприт (T) Нервно-паралитического действия V-агенты VE · VP · VS · VR · VM · VX · Амитон (VG) · EA 3148 G-агенты Табун (GA) · Зарин (GB) · Зоман (GD) · Циклозарин (GF) · Этилзарин (GE) · GV Раздражающего действия
(ирританты)Слезоточивые вещества
(лакриматоры)Хлорацетофенон (CN) · Хлорпикрин (PS) · Акролеин (DG) · Камит (CA) · Мартонит (BA) · Метилизоцианат Чихательные вещества
(стерниты)Адамсит (DM) · Дифенилхлорарсин (DA) · Дифенилцианарсин (DC) Комплексные Дибензоксазепин (CR) · Хлорбензальмалондинитрил (CS) Психохимического действия
(инкапаситанты)Хинуклидил-3-бензилат (BZ) · Фенциклидин (SN) · ЛСД (K) · Апоморфин · EA 3167 Болевого действия (алгогены) 1-метокси-1,3,5-циклогептатриен (CH) Метаболические яды
(цитотоксиканты)1,2-дихлорэтан · Оксид этилена · Полихлордибензодиоксины (ПХДД) · Полихлордибензофураны (ПХДФ) Категории:- Мышьякорганические соединения
- Химическое оружие
- Хлорорганические соединения
Wikimedia Foundation. 2010.