Gas mostaza
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|---|---|---|---|
| | |||
| General | |||
Nombre sistemático |
Gas mostaza, sulfuro de b-diclorodietilo, 2,2'-diclorodietiltioéter, sulfuro de 2,2'-diclorodietilo, 1-cloro-2-(2'-cloroetiltio)-etano | ||
| abreviaturas | B | ||
| química fórmula | C 4 H 8 Cl 2 S | ||
| Propiedades físicas | |||
| Estado | líquido | ||
| Masa molar | 159 g/ mol | ||
| Densidad | 1.280 g/cm3 ( 15 °C) | ||
| Propiedades termales | |||
| La temperatura | |||
| • fusión | 14,5°C | ||
| • hirviendo | 217°C | ||
| • descomposición | 180°C [1] | ||
| • parpadea | 105°C [1] | ||
| Presion de vapor | 9,59921 Pa [1] y 14,6655 Pa [1] | ||
| Propiedades químicas | |||
| Solubilidad | |||
| • en agua | 0,05% | ||
| Propiedades ópticas | |||
| Índice de refracción | 1.5313 [2] | ||
| Clasificación | |||
| registro número CAS | 505-60-2 | ||
| PubChem | 10461 | ||
| registro Número EINECS | 684-527-7 | ||
| SONRISAS | C(CCl)SCCCl | ||
| InChI | InChI=1S/C4H8Cl2S/c5-1-3-7-4-2-6/h1-4H2QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | WQ0900000 | ||
| CHEBI | 25434 | ||
| un numero | 2810 | ||
| ChemSpider | 21106142 | ||
| La seguridad | |||
| LD 50 | 0,7 mg/kg (humano, oral). | ||
| Toxicidad | extremadamente tóxico, tiene un fuerte efecto ampollar. | ||
| Iconos del BCE | |||
| NFPA 704 |
una
cuatro
una |
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| Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario. | |||
| Archivos multimedia en Wikimedia Commons | |||
El gas mostaza (o gas mostaza , sinónimos: 2,2'-diclorodietil tioéter, 2,2'-diclorodietilsulfuro, 1-cloro-2-(2'-cloroetiltio)-etano, "Lost") es un compuesto químico con la fórmula S ( CH2CH2Cl ) 2 . _ Un agente de guerra química de acción ampollar, según el mecanismo de acción - un veneno de acción citotóxica, un agente alquilante .
Historia
Fue sintetizado por César Despres en 1822 y (independientemente) por el científico británico Frederick Guthrie en 1860 [3] .
Inicialmente, la sustancia recibió el nombre de Lost, una abreviatura de los nombres de los científicos Wilhelm Lommel y Wilhelm Steinkopf , quienes en 1916 crearon un método para su producción a escala industrial para el Ejército Imperial Alemán [4] .
El gas mostaza fue utilizado por primera vez por Alemania el 12 de julio de 1917 contra las tropas anglo-francesas que fueron atacadas por minas que contenían un líquido aceitoso cerca de la ciudad belga de Ypres (de ahí el nombre de esta sustancia) [5] .
Además, Italia utilizó gas mostaza en la guerra ítalo-etíope de 1935-1936.
En diciembre de 1943, como consecuencia del bombardeo de la ciudad de Bari por aviones alemanes, se hundió el transporte estadounidense John Harvey, que transportaba bombas con gas mostaza. Como resultado de una fuga de gas, un gran número de marineros estadounidenses y residentes locales fueron envenenados, incluso fatales [6] .
Conseguir
La mostaza se obtiene de tres formas:
- A partir de cloruros de etileno y azufre, por ejemplo S 2 Cl 2 o SCl 2 :
- A partir de tiodiglicol S(CH 2 CH 2 OH) 2 y tricloruro de fósforo PCl 3 :
- A partir de tiodiglicol y ácido clorhídrico :
Propiedades físicas
El gas mostaza es un líquido incoloro con olor a ajo o mostaza . El gas mostaza técnico es un líquido de color marrón oscuro, casi negro, con un olor desagradable. Punto de fusión 14,5°C, punto de ebullición 217°C (con descomposición parcial), densidad 1,280 g/cm³ (a 15°C).
El gas mostaza es fácilmente soluble en solventes orgánicos - haloalcanos , benceno , clorobenceno - así como en grasas vegetales o animales ; la solubilidad en agua es 0.05%. Mientras que la solubilidad en etanol absoluto por encima de 16°C es casi del 100%, en etanol al 92% apenas alcanza el 25%.
Debido a cierta actividad superficial, reduce la tensión superficial del agua y, en pequeña medida, se extiende sobre ella en una capa delgada, como una película de aceite. Como resultado de la adición de 1% de amina de alto peso molecular C 22 H 38 O 2 NH 2 , la dispersión de gas mostaza en el agua aumenta en un 39%.
La mostaza se hidroliza muy lentamente con agua, la tasa de hidrólisis aumenta dramáticamente en presencia de álcalis cáusticos , con calentamiento y agitación.
El gas mostaza reacciona vigorosamente con agentes clorantes y oxidantes. Dado que esto produce productos no tóxicos, las reacciones anteriores se utilizan para desgasificarlo . Con sales de metales pesados, el gas mostaza forma compuestos coloreados complejos; la detección de gas mostaza se basa en esta propiedad.
Propiedades químicas
A temperaturas ordinarias, el gas mostaza es un compuesto estable. Cuando se calienta a más de 170 °C, se descompone para formar productos venenosos malolientes de diversas composiciones. A temperaturas superiores a 500 °C se produce una descomposición térmica completa. El calentamiento a corto plazo, incluso por encima de los 300 °C, casi no conduce a la formación de productos de descomposición, por lo que el gas mostaza se considera relativamente resistente a la detonación .
En relación a los metales a temperatura ordinaria el gas mostaza es inerte, casi no tiene efecto sobre el plomo , latón , zinc , acero , aluminio ; Cuando la temperatura sube, el acero se rompe. El gas mostaza contaminado, que normalmente contiene agua y cloruro de hidrógeno, corroe el acero. Las sales de hierro resultantes contribuyen a la corrosión. Debido a los gases liberados ( hidrógeno , sulfuro de hidrógeno , etileno y otros productos de descomposición), se debe considerar la acumulación de presión en contenedores cerrados, minas, bombas y contenedores de transporte.
Los inhibidores de corrosión y los antioxidantes evitan la degradación durante el almacenamiento. Tales sustancias pueden ser, por ejemplo, haluros de tetraalquilamonio, hexametilentetramina, piridina, picolina, quinolina y otros derivados de amina orgánica.
En el cuerpo humano, el gas mostaza se alquila con los grupos NH de los nucleótidos que forman el ADN . Esto contribuye a la formación de enlaces cruzados entre las hebras de ADN, por lo que esta sección de ADN se vuelve inoperable.
Variedades y análogos
Con el nombre de "gas mostaza", las siguientes sustancias pueden utilizarse como agentes de guerra química [7] [8] [9] :
- gas mostaza propiamente dicho (mostaza de azufre, HS)
- gas mostaza destilado (HD) - sulfuro de bis (2-cloroetilo), gas mostaza purificado de impurezas que contienen azufre
- Mostaza Levinstein (Agente H) - 70% mostaza destilada + 30% impurezas de azufre
- Gas mostaza de Zaikov: el grupo etilo se reemplaza por un grupo propilo , tiene una mayor volatilidad ( punto de fusión t < 0 °С) que el gas mostaza de azufre y se usa a bajas temperaturas del aire.
- gas mostaza y medio (Q): tiene una volatilidad más baja (t punto de fusión \u003d 56,5 ° C) que el gas mostaza de azufre y se usa en una mezcla con él a altas temperaturas del aire
- mostaza de oxígeno (T) - bis[2-(2-cloroetiltio)etil] éter, tiene una volatilidad más baja (t melt. = -10 ° C) que la mostaza de azufre y se usa en una mezcla con ella a altas temperaturas del aire
- gas mostaza espesado (W) - una mezcla de mostaza de azufre con un espesante (por ejemplo, metacrilato de polimetilo con M r ≈ 50 kDa ), también es posible la adición de lewisita (L)
- mostazas nitrogenadas - alquilaminas 2-cloro-sustituidas, estructuralmente y propiedades tóxicas similares a la mostaza de azufre
Daños
Formas de aplicación del gas mostaza: air-drop y liquid-drop. En caso de daño por gas mostaza en el aire, los órganos respiratorios se ven predominantemente afectados (laringo-traqueítis, traqueobronquitis, bronconeumonía); cuando se ve afectado por el gas mostaza en forma de gota líquida: manifestaciones cutáneas (eritema, vesículas, ampollas, úlceras, necrosis).
El gas mostaza afecta al cuerpo humano de varias maneras:
- destrucción de las membranas celulares;
- violación del metabolismo de los carbohidratos ;
- "sacar" bases nitrogenadas del ADN y el ARN .
El gas mostaza tiene un efecto dañino en cualquier forma de penetración en el cuerpo. Las lesiones de las membranas mucosas de los ojos, la nasofaringe y el tracto respiratorio superior aparecen incluso a bajas concentraciones de gas mostaza. A concentraciones más altas, junto con las lesiones locales, se produce un envenenamiento general del cuerpo. El gas mostaza tiene un período de acción latente (2-8 horas) y es acumulativo .
En el momento del contacto con el gas mostaza , la irritación de la piel y los efectos del dolor están ausentes. Las áreas afectadas por el gas mostaza son propensas a la infección. La lesión de la piel comienza con enrojecimiento, que aparece de 2 a 6 horas después de la exposición al gas mostaza. Un día después, en el sitio de enrojecimiento, se forman pequeñas ampollas, llenas de un líquido amarillo transparente, que luego se fusionan. Después de 2-3 días, las ampollas revientan y la úlcera se cura solo después de 20-30 días . Si una infección penetra en la úlcera , la curación puede tardar hasta 2-3 meses.
Cuando se inhalan vapores o aerosoles de gas mostaza, los primeros signos de daño aparecen después de algunas horas en forma de sequedad y ardor en la nasofaringe, luego hay una fuerte hinchazón de la membrana mucosa de la nasofaringe, acompañada de secreción purulenta . En casos severos, se desarrolla neumonía , la muerte ocurre en el día 3-4 por asfixia.
Los ojos son especialmente sensibles a los vapores de gas mostaza. Cuando se expone a los vapores de gas mostaza en los ojos, hay una sensación de arena en los ojos, lagrimeo, fotofobia, luego se produce enrojecimiento e hinchazón de la membrana mucosa de los ojos y los párpados, acompañados de abundante secreción de pus.
El contacto visual con el gas mostaza líquido por goteo puede causar ceguera. Si el gas mostaza ingresa al tracto gastrointestinal, después de 30-60 minutos, aparecen dolores agudos en el estómago, salivación, náuseas, vómitos, melena .
Es interesante notar las declaraciones de V. Meyer (Meyer V. [10] ), quien recibió gas mostaza en su forma pura en 1886 :
Al principio me incliné a creer que los fenómenos observados bajo la acción del cloruro debían explicarse por la especial susceptibilidad del experimentador; sin embargo, como resultado de los experimentos realizados a pedido mío en el instituto fisiológico local, entendí algo más importante. Según estos experimentos, este compuesto tiene propiedades altamente peligrosas, como se pudo concluir sobre la base de un informe preliminar, limitado a las observaciones más importantes y conspicuas.
Cada uno de los conejos de tamaño mediano se colocó dos veces durante 3-4 horas en una jaula cerrada, ventilada con un fuerte flujo de aire. Antes de ingresar a la celda, el flujo de aire pasó a través de un tubo de vidrio que contenía tiras de papel de filtro humedecidas con sulfuro de 2,2'-diclorodietilo. Los animales estaban excitados, a menudo tocándose la nariz y el hocico con las patas, que tenían un característico color rojo brillante. La conjuntiva también se puso roja y los ojos estaban muy húmedos. La liberación de humedad de la piel ha aumentado notablemente. Al día siguiente, los ojos se inflamaron mucho, los párpados se pegaron con secreción purulenta. Había una secreción nasal severa, las orejas estaban muy hinchadas y apareció una inflamación purulenta en el canal auditivo. Al anochecer del tercer día, los animales habían muerto de neumonía aguda que se había extendido a ambos pulmones. Un conejo muy fuerte, que durante varias horas inhaló los vapores de la sustancia a través de la abertura del tubo de aire, para que no actuara sobre la superficie del cuerpo, murió en la noche del mismo día de neumonía desarrollada, por lo que no No hubo tiempo para la manifestación de otros síntomas.
En conejos, a los que se les aplicó un poco de sulfuro de diclorodietilo con un cepillo fino sobre la piel intacta de las puntas de las orejas, no hubo signos de daño alguno en el sitio de aplicación, pero toda la oreja estaba muy hinchada y en un caso hubo una inflamación purulenta profusa desde la base del canal auditivo hasta la parte externa de la oreja. La posibilidad de fuga del fármaco al canal auditivo se descartó en parte debido a la pequeña cantidad de sustancia aplicada con un cepillo, en parte debido al hecho de que el fármaco se aplicó en la superficie externa del oído. En el caso de que la piel se expusiera previamente al afeitarse el cabello de las puntas de las orejas, la preparación aplicada con un cepillo, por supuesto, causó una supuración predominante en este lugar, pero al mismo tiempo una hinchazón más severa de toda la oreja. e inflamación de los ojos. Con la inyección subcutánea de unas dos gotas de la droga en un rasguño en la piel del lomo del conejo, se produjo inflamación de ambos ojos, secreción nasal muy severa y al tercer día se produjo la muerte por neumonía. No había signos de lesión en el lugar de la inyección. Dado que los vapores de la sustancia tenían un efecto nocivo en el experimentador, similar al descrito brevemente anteriormente, estos experimentos tuvieron que detenerse.
La dosis mínima que provoca la formación de abscesos en la piel es de 0,1 mg/cm². Se produce daño ocular leve a una concentración de 0,001 mg/ly una exposición de 30 minutos. La dosis letal cuando actúa a través de la piel es de 70 mg/kg (período de acción latente de hasta 12 horas o más). La concentración letal cuando actúa a través del sistema respiratorio durante 1,5 horas es de aproximadamente 0,015 mg/l (período de latencia 4-24 horas).
Primeros auxilios para gas mostaza
No hay antídoto para el envenenamiento por gas mostaza. Según la experiencia de los médicos de la Primera Guerra Mundial, el papel principal se debe dar al saneamiento primario (la clínica, como tal, está ausente en las primeras horas después de la derrota con gas mostaza). Las gotas de gas mostaza sobre la piel deben desgasificarse inmediatamente con una bolsa antiquímica individual . Enjuague los ojos y la nariz con abundante agua, y enjuague la boca y la garganta con una solución de bicarbonato de sodio al 2% o agua limpia. El tratamiento de la piel con disolventes (por ejemplo, queroseno) está estrictamente prohibido. Debido a la alta solubilidad del gas mostaza en solventes orgánicos, su penetración en el espesor de la piel en este caso será notablemente más rápida, la etapa ulcerosa-necrótica de la lesión se desarrollará más rápido. En caso de envenenamiento con agua o alimentos contaminados con gas mostaza, induzca el vómito y luego inyecte una papilla (el llamado "hablador"), preparado a razón de 25 gramos de carbón activado por 100 ml de agua. En la etapa vesicular-ampollosa, se deben abrir las ampollas, en lugar de la ampolla abierta se debe colocar un vendaje abundantemente humedecido con una solución de cloramina . Las úlceras causadas por gotas de gas mostaza en la piel deben tratarse como quemaduras.
Equipo de protección
Para proteger los órganos respiratorios y la piel de la acción del gas mostaza, se utilizan una máscara antigás y ropa protectora especial, respectivamente. Dado que el gas mostaza tiene la capacidad de difundirse en compuestos orgánicos complejos, debe recordarse que OZK y una máscara antigás no garantizan una protección completa de la piel. El tiempo de permanencia en la zona afectada por el gas mostaza no debe exceder los 40 minutos, para evitar la penetración de los agentes a través del equipo de protección en la piel.
Aplicaciones médicas
Los análogos estructurales del gas mostaza tienen propiedades alquilantes , que se han utilizado en oncología como fármacos que dañan el ADN de las células tumorales. Hay muchos medicamentos similares, en particular, la ciclofosfamida , que se usa actualmente (2022).
Notas
- ↑ 1 2 3 4 Hoenig S. L. Compendio de agentes de guerra química (inglés) - 1 - NYC : Springer Science + Business Media , 2007. - P. 1-3. — ISBN 978-0-387-34626-7
- ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics (Inglés) / W. M. Haynes - 97 - Boca Raton : 2016. - P. 3-52. — ISBN 978-1-4987-5428-6
- ↑ Frederick Guthrie. XIII.—Sobre algunos derivados de las olefinas (inglés) // Journal of the Chemical Society. - Sociedad Química , 1860. - Vol. 12 , núm. 1 . - P. 109-126 . -doi : 10.1039/ QJ8601200109 .
- ↑ Fischer, Karin. Steinkopf, Georg Wilhelm, en: Sächsische Biografie (alemán) / Schattkowsky, Martina. - En línea. — Institut für Sächsische Geschichte und Volkskunde, 2004.
- ↑ Franke Z. Química de sustancias venenosas. M., "Química", 1973, v. 1, p. 136
- ↑ Academia de GPS EMERCOM de Rusia Copia de archivo del 29 de octubre de 2015 en Wayback Machine
- ↑ Clasificación de sustancias venenosas (S) Archivado el 15 de febrero de 2020 en Wayback Machine // Artículo en No. 3 de 2002 de la revista Chemical and Biological Safety.
- ↑ Términos y conceptos utilizados en el campo de la seguridad química y biológica Copia de archivo del 14 de febrero de 2020 en Wayback Machine // Artículo en No. 4-5 de 2002 de la revista Chemical and Biological Safety.
- ↑ Antonov N. S. Armas químicas en el cambio de dos siglos / sección "Hitos principales en el desarrollo de armas químicas" // M .: Progreso. 1994. - 174 págs. (P. 28-30). ISBN 01-004462-5.
- ↑ Meyer, V., Química. Ber., Bd. 19, art. 326 (1886).
Literatura
- Franke Z. Química de sustancias venenosas: En 2 volúmenes = Lehrbuch der Militarchemie: Band 1, 2 / Siegfried Franke; Por. con el alemán.. - M .: Química , 1973. - T. 1. - S. 136-166. — 440 s.
- Soborovsky L. Z. , Epshtein G. Yu. Química y tecnología de agentes de guerra química / L. Z. Soborovsky y G. Yu. Epshtein; el capítulo "Sustancias formadoras de humo" fue escrito por N.I. Mokeev. - M .; L .: NKOP URSS. Estado. Editorial de la Industria de Defensa, 1938. - 587 p.
- Sartori M. Novedades en la química de los agentes de guerra química / Sartori Mario // Avances en química . 1954. Vol. 21, c. 1. S. 62.
- Kutsenko S. A., Butomo N. V., Grebenyuk A. N., Ivnitsky Yu. Yu., Melnichuk V. P. Toxicología militar, radiobiología y protección médica: libro de texto para universidades / Ed. S. A. Kutsenko. - San Petersburgo. : Folio, 2004. - 528 p. — 10.000 copias. - ISBN 5-93929-082-5 .
- Petrenko E.P. Toxicología militar, radiobiología y protección médica: Libro de texto. - Saratov, 2007. - 368 p.
Enlaces
- Mostaza _ _ _ _
- d/f "Ciudad Venenosa" ( RTR , 2013)
- Gas mostaza en una tetera. Esclavitud y muerte en una fábrica en Chapaevsk
- Paevsky A. De asesino a pacificador: cómo el gas mostaza destruyó vidas y luego comenzó a salvarlas
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