Люизит - Lewisite

Люизит[1]
Люизит
Lewisite-calculate-by-MP2-3D-balls.png
Lewisite-calculate-by-MP2-3D-SF.png
Имена
Название ИЮПАК
2-хлорэтениларсонат дихлорид
Другие имена
2-хлорэтенилдихлорарсин
2-хлорвинилдихлорарсин
Хлорвиниларсина дихлорид
Дихлор (2-хлорвинил) арсин
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
MeSHлюизит
UNII
Номер ООН2810
Характеристики
C2ЧАС2AsCl3
Молярная масса207.32 г / моль
Плотность1.89 г / см3
Температура плавления -18 ° С (0 ° F, 255 К)
Точка кипения 190 ° С (374 ° F, 463 К)
Давление газа0.58 мм рт. ст. (25 ° C)
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверятьY проверять (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Люизит (L) является мышьяковоорганическое соединение. Когда-то производился в США, Японии, Германии.[2] и СССР[3] для использования в качестве химическое оружие, действуя как пузырчатый (блистерный агент) и легкое раздражитель. Хотя нечистые образцы люизита не имеют цвета и запаха, они представляют собой желтую, коричневую, фиолетово-черную, зеленую или янтарную маслянистую жидкость с характерным запахом, который был описан как похожий на герань.[4][5]

Химические реакции

Соединение получают добавлением трихлорид мышьяка к ацетилен в присутствии подходящего катализатора:

AsCl3 + C2ЧАС2 → ClCHCHAsCl2 (Люизит)

Люизит, как и другие хлориды мышьяка, гидролизует в воде, чтобы сформировать соляная кислота и оксид хлорвинила мышьяка (менее мощный агент на волдырях):[5]

ClCHCHAsCl2 + 2 часа2O → ClCHCHA (ОН)2 + 2 HCl

Эта реакция ускоряется в щелочных растворах с образованием ацетилена и тринатрий арсенат.[5]

Люизит также реагирует с металлами с образованием газообразного водорода. Он горюч, но трудно воспламеняется.[5]

Механизм действия

Люизит - это ингибитор суицида компонента E3 пируватдегидрогеназа. Как эффективный метод производства АТФ, пируватдегидрогеназа участвует в превращении пирувата в ацетил-КоА. Последний впоследствии попадает в Цикл TCA. Периферическая нервная система патология обычно возникает из-за воздействия люизита, поскольку нервная система в основном полагается на глюкоза как его единственное катаболическое топливо.[6]

Легко проникает сквозь обычную одежду и латексные резиновые перчатки. При попадании на кожу вызывает немедленное покалывание, жгучую боль и зуд, которые могут длиться 24 часа. Через несколько минут появляется сыпь, и средство впитывается через кожу. Большой, наполненный жидкостью волдыри (аналогично вызванным горчичный газ воздействия) развиваются примерно через 12 часов и вызывают боль в течение 2–3 дней.[4][5] Это серьезные химические ожоги и начинаются с небольших волдырей на красных участках кожи в течение 2–3 часов и ухудшаются, охватывая всю красную область, в течение следующих 12–18 часов после первоначального воздействия. Жидкий люизит действует быстрее, чем пары люизита.[5] Достаточное поглощение может вызвать смертельный исход. печень некроз.

Те, кто подвергается воздействию люизита, могут развить тугоплавкие гипотония (низкое кровяное давление), известное как шок Льюизита, а также некоторые признаки токсичности мышьяка.[7] Люизит наносит физический урон капилляры, которые затем становятся протекающими, что означает, что объема крови недостаточно для поддержания артериального давления, состояние, называемое гиповолемия. Когда артериальное давление низкое, почки могут не получать достаточно кислорода и могут поврежден.[5]

Вдыхание, наиболее распространенный путь воздействия, вызывает жгучую боль и раздражение во всех дыхательных путях. носовое кровотечение (носовое кровотечение), ларингит, чихание, кашляющий, рвота, затрудненное дыхание (одышка ), а в тяжелых случаях воздействия может привести к летальному исходу. отек легких, пневмонит, или же нарушение дыхания. Проглатывание вызывает сильную боль, тошноту, рвоту и повреждение тканей.[4][5] Последствия воздействия на глаза могут варьироваться от покалывания, жгучей боли и сильного раздражения до пузыри и рубцевание роговицы, вместе с блефароспазм, слезотечение, и отек век и периорбитальной области. Глаза могут опухнуть, что может защитить глаза от дальнейшего воздействия. Наиболее серьезные последствия воздействия люизита на глаза: перфорация земного шара и слепота.[5] Общие симптомы также включают беспокойство, слабость, переохлаждение и низкое кровяное давление.

Вполне возможно, что Льюизит может быть канцероген: мышьяк классифицируется как респираторный канцероген Международное агентство по изучению рака, хотя не было подтверждено, что люизит является канцерогеном.[8]

Люизит вызывает повреждение дыхательных путей на уровнях ниже порога обнаружения запаха; раннее повреждение тканей довольно заметно из-за причиняемой им боли.[5]

Уход

Британский антилюизит, также называемый димеркапролом, является противоядием от люизита. Его можно вводить для предотвращения системной токсичности, но он не предотвратит повреждение кожи, глаз или слизистых оболочек. Химически димеркапрол связывается с мышьяк в люизите. это противопоказан в тех, у кого аллергия на арахис.[5]

Другое лечение люизита - в первую очередь поддерживающее. Первая помощь при облучении люизита состоит из: дезактивация и орошение любых участков, которые подверглись воздействию. При необходимости можно использовать другие основные виды первой помощи, например: управление дыхательными путями, вспомогательная вентиляция легких, и мониторинг жизненно важных функций. В условиях расширенного ухода поддерживающая терапия может включать замену жидкости и электролитов. Поскольку трубка может повредить пищевод или пробить его, промывание желудка противопоказан.[5]

Долгосрочные эффекты

После одного острого воздействия у человека, который вдыхал люизит, может развиться хроническое респираторное заболевание; Воздействие люизита на глаза может вызвать необратимое нарушение зрения или слепоту.[5]

Хроническое воздействие люизита может вызвать отравление мышьяком (из-за содержания мышьяка) и развития люизита аллергия. Он также может вызывать различные долгосрочные заболевания или необратимые повреждения органов, в зависимости от того, где произошло воздействие, в том числе конъюнктивит, отвращение к свету (светобоязнь ), нарушение зрения, двоение в глазах (диплопия ), разрывая (слезотечение ), сухость слизистых оболочек, Чесночное дыхание жгучая боль в носу и рту, токсическая энцефалопатия, периферическая невропатия, припадки, тошнота, рвота, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), бронхит, дерматит, кожные язвы, базально-клеточная карцинома, и плоскоклеточная карцинома.[5]

Химический состав

Материал «люизит» может представлять собой смесь различного количества винилхлоридных групп в хлориде мышьяка: сам люизит (2-хлорвиниларсонатный дихлорид) вместе с бис(2-хлорвинил) хлорид мышьяка (люизит 2 ) и трис(2-хлорвинил) арсин (люизит 3 ).[9] Кроме того, иногда встречаются изомерные примеси: сам люизит в основном транс -2-хлорвиниларсонат дихлорид, но СНГ стереоизомер и конституциональный изомер (1-хлорвиниларсонат дихлорид) также может присутствовать.[10]

Как экспериментальные, так и вычислительные исследования показывают, что транс-2-хлор-изомер является наиболее стабильным, и что связь углерод-мышьяк имеет конформация в которой одинокая пара на мышьяке примерно выравнивается с виниловой группой.[10]

История

Льюизитский идентификационный плакат от Вторая Мировая Война.

Льюизит был впервые синтезирован в 1904 г. Юлиус Артур Ньюланд во время учебы в докторантуре.[11][12][13] В своей докторской диссертации он описал реакцию между ацетиленом и трихлоридом мышьяка, которая привела к образованию люизита.[14] Воздействие полученного соединения сделало Ньивланда настолько больным, что он был госпитализирован на несколько дней.[12]

Люизит назван в честь американского химика и солдата. Уинфорд Ли Льюис (1878–1943).[15] В 1918 году Джон Гриффин (научный руководитель Джулиуса Артура Ньюлэнда) обратил внимание Льюиса на диссертацию Ньюлэнда на Мэлони Холл, химическая лаборатория при Католический университет Америки, Вашингтон, округ Колумбия.[16] Затем Льюис попытался очистить соединение дистилляцией, но обнаружил, что смесь взрывается при нагревании, пока ее не промывают HCl.[16]

Люизит был превращен в секретное оружие (на объекте, расположенном в Кливленд, Огайо (Завод в Кливленде) на 131-й Восточной улице и Тафт-авеню[15][17]) и получил название "G-34" (которое ранее было кодом горчичного газа), чтобы спутать его развитие с горчичным газом.[18] Производство началось на заводе в г. Уиллоуби, Огайо 1 ноября 1918 г.[19]Он не использовался в Первая Мировая Война, но экспериментировали в 1920-х годах как «Роса смерти».[20]

После Первой мировой войны США заинтересовались люизитом, потому что он не был горючим. Он имел военный символ «М1» до Вторая Мировая Война, когда он был изменен на "L". Полевые испытания люизита во время Второй мировой войны продемонстрировали, что концентрация раненых недостижима при высокой влажности из-за скорости гидролиза и характерного запаха. слезотечение заставили солдат надеть маски и избегать зараженных территорий.[нужна цитата ] В Соединенные Штаты произвел около 20 000 тонн люизита, храня его в основном в качестве антифриз для горчичного газа или для проникновения через защитную одежду в особых случаях.

Его заменил вариант горчичного газа HT (смесь серного иприта и O-горчица ) и объявлен устаревшим в 1950-х годах. Эффективно лечится британским антилюизитом (димеркапрол ). Большинство запасов люизита было нейтрализовано отбеливатель и свалили в Мексиканский залив,[21] но некоторые остались в Химический склад Deseret расположен за пределами Солт-Лейк-Сити, Юта,[22] хотя по состоянию на 18 января 2012 года все запасы в США были уничтожены.

Производство или хранение люизита было запрещено Конвенция о химическом оружии. Когда в 1997 году конвенция вступила в силу, стороны заявили, что мировые запасы люизита составляют 6 747 тонн. По состоянию на декабрь 2015 года 98% этих запасов было уничтожено.[23]

В 2001 году люизит был найден на свалке оружия времен Первой мировой войны в Вашингтоне, округ Колумбия.[24]

Споры по поводу японских месторождений люизита в Китае

В середине 2006 г. Китай и Япония вели переговоры об утилизации запасов люизита на северо-востоке Китая, оставленных японскими военными во время Второй мировой войны. Люди умирали в течение предшествующих двадцати лет от случайного контакта с этими запасами.[25]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Люизит I - Резюме соединения, PubChem.
  2. ^ Митчелл, Джон (27 июля 2013 г.). «Капля в море: захоронение химического оружия на Окинаве» - через Japan Times Online.
  3. ^ «Россия завершила уничтожение первых 10 тонн люизита - Анализ - НТИ». www.nti.org.
  4. ^ а б c Национальный исследовательский совет США, Комитет по рассмотрению и оценке армейской программы утилизации несвободных химических материалов (1999). Утилизация комплектов для идентификации химических агентов. Национальная академия прессы. п. 16. ISBN  0-309-06879-7.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п «CDC - База данных по безопасности и охране здоровья при чрезвычайных ситуациях: агент на волдырях: LEWISITE (L) - NIOSH». www.cdc.gov. Получено 2016-01-14.
  6. ^ Berg, J .; Tymoczko, J. L .; Страйер, Л. (2007). Биохимия (6-е изд.). Нью-Йорк: Фриман. С. 494–495. ISBN  978-0-7167-8724-2.
  7. ^ Chauhan, S .; Chauhan, S .; D’Cruz, R .; Faruqi, S .; Сингх, К. К .; Varma, S .; Singh, M .; Картик В. Боевые отравляющие вещества. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2008, 26, 113-122
  8. ^ Doi, M .; Hattori, N .; Ёкояма, А .; Onari, Y .; Канехара, М .; Masuda, K .; Tonda, T .; Ohtaki, M .; Коно, Н. Влияние воздействия горчичного газа на заболеваемость раком легких: продольное исследование. Американский журнал эпидемиологии 2011, 173, 659-666.
  9. ^ Макнатт, Патрик М .; Трейси Л., Гамильтон (2015). «Глазная токсичность боевых отравляющих веществ». Справочник по токсикологии боевых отравляющих веществ. Академическая пресса. С. 535–555.
  10. ^ а б Урбан, Джозеф Дж .; фон Терш, Роберт Л. (1999). «Конформационный анализ изомеров люизита». J. Phys. Орг. Chem. 12: 95–102. Дои:10.1002 / (SICI) 1099-1395 (199902) 12: 2 <95 :: AID-POC91> 3.0.CO; 2-В.
  11. ^ Юлиус Артур Ньюланд (1904) Некоторые реакции ацетилена, Кандидат наук. защитил диссертацию в Университете Нотр-Дам (Нотр-Дам, Индиана).
  12. ^ а б Виленский, Дж. А. (2005). Роса смерти - история Льюизита, американского оружия массового уничтожения времен Первой мировой войны. Издательство Индианского университета. п. 4. ISBN  0253346126.
  13. ^ Виленский, Дж. А .; Редман, К. (2003). «Британский антилевизит (димеркапрол): удивительная история». Анналы неотложной медицины. 41 (3): 378–383. Дои:10.1067 / mem.2003.72. PMID  12605205.
  14. ^ Виленский, Я. "Отец Ньюланд и роса смерти"'".
  15. ^ а б "Самый смертоносный яд, обнаруженный американцем". Ранние новости округа. 29 мая 1919 г. с. 7. Получено 30 июля, 2020.
  16. ^ а б Виленский, Дж. А. (2005). Роса смерти - история Льюизита, американского оружия массового уничтожения времен Первой мировой войны. Издательство Индианского университета. С. 21–23. ISBN  0253346126.
  17. ^ Роль уроженца Аптона была лучшей защитой; Маски Первой мировой войны сорваны В архиве 18 декабря 2007 г. Wayback Machine
  18. ^ Джоэл А. Виленский, Роса смерти: история Льюизита, американского оружия массового уничтожения времен Первой мировой войны (Блумингтон, Индиана: Издательство Индианского университета, 2005 г.), стр.
  19. ^ Виленский, Дж. А. (2005). Роса Смерти - История Льюизита, американского оружия массового уничтожения времен Первой мировой войны. Издательство Индианского университета. п. 50. ISBN  0253346126.
  20. ^ Tabangcura, D. Jr .; Даубер, Г. П. "Британская антилевизитская разработка". Молекула месяца. Школа химии Бристольского университета.
  21. ^ Code Red - Интернет-ресурсы по оружию массового уничтожения; - Блистерные агенты
  22. ^ "Командующий: мир станет безопаснее, если не будет запасов химикатов".
  23. ^ Организация по запрещению химического оружия (30 ноября 2016 г.). «Приложение 3». Доклад ОЗХО об осуществлении Конвенции о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении в 2015 году (Отчет). п. 42. Получено 8 марта 2017.
  24. ^ Такер, Дж. Б. (2001). «Химическое оружие: закопано на заднем дворе» (pdf). Бюллетень ученых-атомщиков. 57 (5): 51–56. Дои:10.2968/057005014.
  25. ^ Брошенное химическое оружие (ACW) в Китае В архиве 2012-03-05 в Wayback Machine