Iperyt siarkowy
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Wzór sumaryczny |
C4H8Cl2S | ||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Inne wzory |
S(CH | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa molowa |
159,08 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd |
bezbarwna ciecz | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||||||||||||||||||
Iperyt siarkowy (iperyt, gaz musztardowy) – organiczny związek chemiczny z grupy tioeterów. Stosowany jako bojowy środek trujący (BST) z grupy iperytów. Nazwa iperyt pochodzi od miejscowości Ypres w Belgii, gdzie w czasie I wojny światowej 12 lipca 1917 został on użyty bojowo po raz pierwszy[1].
Po raz pierwszy opisał go w 1860 roku brytyjski fizyk Frederick Guthrie. Podczas pracy z substancją rozlał ją na swoją skórę i zauważył powstanie czerwonego, piekącego pęcherza[5].
Właściwości
[edytuj | edytuj kod]Związek w stanie czystym jest bezbarwną, oleistą cieczą o słabym zapachu, techniczny ma barwę ciemnobrunatną i zapach musztardy lub czosnku. Łatwo i głęboko wsiąka w materiały porowate, co sprawia duże trudności przy odkażaniu. Słabo rozpuszcza się w wodzie, dobrze natomiast w rozpuszczalnikach organicznych i innych ciekłych BST. Związek rozpuszczony w wodzie ulega hydrolizie, tworząc nietoksyczne produkty w ciągu kilku godzin. Ogrzanie roztworu do temperatury wrzenia skraca ten czas do kilkunastu minut. Hydroliza iperytu nierozpuszczonego w wodzie przebiega bardzo wolno. Związek ten może przeleżeć na dnie zbiorników wodnych wiele lat[6]. Nawet obecnie zdarzają się przypadki poparzeń rybaków iperytem wyciekłym z przerdzewiałej amunicji zatopionej w Bałtyku po zakończeniu II wojny światowej[7]. Iperyt siarkowy używany był podczas I wojny światowej.
Po raz pierwszy gazu musztardowego jako bojowego środka trującego użyła armia niemiecka w nocy z 12 na 13 lipca 1917, wystrzeliwując 50 tys. granatów artyleryjskich z iperytem na siły brytyjskie na wschód od belgijskiej miejscowości Ypres; w konsekwencji tego ataku porażonych zostało ok. 15 tysięcy żołnierzy, z których 2–3% zmarło w ciągu następnych dwóch tygodni[8].
W roku 1919 Edward Bell Krumbhaar wraz z żoną Helen odkryli w wyniku przeprowadzonych eksperymentów, że iperyt siarkowy jest skutecznym środkiem w zwalczaniu nowotworów zwierzęcych. Naukowcy badali działanie antynowotworowe substancji przez 20 lat, lecz nie została ona włączona do szerszego stosowania terapeutycznego[5].
Otrzymywanie
[edytuj | edytuj kod]- W metodzie Depretza iperyt powstaje w reakcji dichlorku siarki z etenem:
- SCl2 2C2H4 → (ClCH2CH2)2S
- W metodzie Meyera w pierwszym etapie w reakcji chloroetanolu z siarczkiem potasu otrzymywany jest tiodiglikol:
- 2ClCH2CH2OH K2S → HOCH2CH2SCH2CH2OH 2KCl
- który następnie jest chlorowany za pomocą trójchlorku fosforu[9]:
- 3(HO–CH2CH2)2S 2PCl3 → 3(Cl–CH2CH2)2S 2H3PO3
- W metodzie Meyera-Clarka do chlorowania zamiast PCl3 stosowany jest stężony kwas solny:
- (HO–CH2CH2)2S 2HCl → (Cl–CH2CH2)2S 2H2O
Innymi czynnikami chlorującymi używanymi do produkcji iperytu są chlorek tionylu i fosgen.
Działanie toksyczne
[edytuj | edytuj kod]Oparzenia iperytem siarkowym występują po trwającym 4–24 godzin okresie utajenia. Działanie na drogi oddechowe ujawnia się po 4–6 godzinach, jednak w przypadku bardzo wysokich stężeń >30 mg/m³ śmierć następuje w ciągu 2–5 minut.
- Ict50 = 150 mg×min×m−3
- Lct50 = 400–1500 mg×min×m−3
- Dawka śmiertelna przez skórę: 40–60 mg/kg
Iperyt jest substancją rakotwórczą kategorii 1[10]. Może wywołać naczyniaki starcze.
Mechanizm działania toksycznego
[edytuj | edytuj kod]Iperyt łatwo eliminuje anion chlorkowy w wewnątrzcząsteczkowej reakcji substytucji nukleofilowej z wytworzeniem reaktywnego cyklicznego jonu sulfoniowego (chlorku 1-(2-chloroetylo)tiiraniowego), zdolnego do alkilowania DNA:
Uwagi
[edytuj | edytuj kod]- ↑ Nazwa lost pochodzi od nazwisk chemików niemieckich, Wilhelma Lommela i Wilhelma Steinkopfa, którzy zbadali możliwość wykorzystania iperytu siarkowego jako BST i zarekomendowali go do użycia. Nazwa żółty krzyż pochodzi od symbolu żółtego krzyża, którym oznaczane były pojemniki z iperytem (nazwa ta może być myląca, gdyż inne BST działające na skórę bywały także oznaczane tym symbolem)[1].
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ a b c Blister Agent: HD. Factsheets on Chemical and Biological Warfare Agents, 1999-2003, 2005. [dostęp 2015-09-11]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-10-01)].
- ↑ a b c d CRC Handbook of Chemistry and Physics, William M. Haynes (red.), wyd. 95, Boca Raton: CRC Press, 2014, s. 3-52, ISBN 978-1-4822-0867-2 (ang.).
- ↑ a b c d Sulfur mustard, [w:] ChemIDplus [online], United States National Library of Medicine [dostęp 2016-01-29] (ang.).
- ↑ a b c Steven L. Hoenig, Compendium of Chemical Warfare Agents, New York: Springer, 2007, s. 2, ISBN 978-0-387-34626-7 (ang.).
- ↑ a b Neil Schlager, Jayne Weisblatt, David E. Newton: Chemical Compounds. Thomson Gale, 2006, s. 5–6. ISBN 978-1-4144-0150-8.
- ↑ Tadeusz Kasperek: Broń chemiczna zatopiona w morzu Bałtyckim. Toruń: Wydawnictwo Adam Marszałek, 1999.
- ↑ Fląder nie jadam – artykuł o wyławianiu iperytu. [dostęp 2010-12-15].
- ↑ Simon Jones: World War I gas warfare tactics and equipment. Oxford, New York: Osprey, 2007, s. 41, 48. ISBN 978-1-84603-151-9.
- ↑ Chapter 5: Chemistry of Sulfur Mustard and Lewisite. W: Constance M. Pechura, David P. Rall (red.): Veterans at Risk: The Health Effects of Mustard Gas and Lewisite. The National Academies Press, 1993. ISBN 0-309-04832-X.
- ↑ Bis(2-chloroethyl) sulfide, [w:] GESTIS-Stoffdatenbank [online], Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, ZVG: 510748 [dostęp 2010-11-27] (niem. • ang.).
Bibliografia
[edytuj | edytuj kod]- 1000 słów o chemii i broni chemicznej, Zygfryd Witkiewicz (red.), Warszawa: Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1987, ISBN 83-11-07396-1, OCLC 19360683.