химический каталог




Химическое оружие на рубеже двух столетий

Автор Н.С.Антонов

кг.

Уровень токсичности бисчетвертичных артилкарбаматов зависит как от длины полиметиленовой цепочки, так и от молекулярного веса катионной части молекулы. На рис. 4 в логарифмических координатах отображены наиболее токсичные из них, сведения о токсичности которых содержатся в Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (Washington, 1988). При построении графика вместо молекулярного веса молекулы брался молекулярный вес только катионной части молекулы, а величина летальной дозы, полученная в эксперименте, уменьшалась путем умРис. 4. Границы минимальных летальных доз

бисчетвертнчных арилкарбаматов

ножения на отношение молекулярных весов катионной части и молекулы в целом, включая молекулярный вес аниона. Как следует из графиков, для бисчетвертичных арилкарбаматов, так же как и для производных метилфосфоновой кислоты, характерно существование границы минимальных летальных доз, координаты которой являются зависящими от молекулярного веса. Уровни токсичности карбаматов для различных животных не одинаковы, поэтому границы минимальных летальных доз бисчетвертичных арилкарбаматов для мыши и кролика не совпадают.

Согласно рис. 4 экстремально низкие значения летальных доз бисчетвертичных арилкарбаматов для мыши и кролика приходятся на молекулярные веса катионной части молекулы, укладывающиеся в интервале 580590 дальтонов. Помимо влияния других факторов, отмеченный характер прохождения границы минимальных летальных доз связан с изменениями в гидрофобногидрофильном балансе молекул арилкарбаматов фиксированного химического строения. Показано (неопубликованная работа), что у наиболее токсичных гидрофильных веществ любого строения, к каким относятся бисчетвертичные арилкарбаматы, коэффициент распределения в системе октанол/вода равняется 0,0010,01. При изменении молекулярного веса молекулы путем введения или исключения из ее состава замещающих групп углеводородного состава происходит изменение коэффициента распределения, а вместе с ним и изменение уровня токсичности. Влияние длины полиметиленовой цепочки на уровень токсичности соответствующих бисчетвертичных арилкарбаматов может быть двояким. От длины этой цепочки зависит структурное соответствие карбаматов активным центрам рецепторов, с чем непосредственно связана их активность. С другой стороны, длина полиметиленовой цепочки влияет на величину коэффициента распределения в системе октанол/вода соответствующих карбаматов, а вместе с ним и на уровень токсичности.

Существование экстремально низкого уровня летальных доз у бисчетвертичных арилкарбаматов означает, что получение новых алкил и арилкарбаматов, по токсичности существенно превосходящих ныне известные, не прогнозируется.

Все арилкарбаматы, имеющие в своем составе четвертичную аммонийную группу, являются твердыми веществами. Они растворимы в воде и гидролитически стойки. Как и другие твердые вещества, они вряд ли найдут применение для нанесения поражений живой силе противника путем заражения атмосферы, так как они в этом отношении уступают жидким фосфорорганическим отравляющим веществам. Но они могут применяться с диверсионными целями в ходе войны, в частности для заражения источников водоснабжения войск и населения. В этом случае они в большей мере соответствуют этой задаче, так как в отличие от веществ типа зарин они не испаряются с поверхности водоисточника, не гидролизуются и к тому же плохо сорбируются углем, применяемым в войсковых станциях водоочистки. Карбаматы устойчивы и к реагеной обработке воды, проводимой до ее фильтрации через угольные фильтры.

КАРКАСНЫЕ ПОЛИЦИКЛАНЫ

Среди каркасных полицикланов, обладающих высоким уровнем токсичности, в качестве потенциальных отравляющих веществ могут рассматриваться бициклофосфаты, бициклоортокарбоксилаты и норборнаны.

Бициклофосфаты и бициклоортокарбоксилаты

В 1973 году Е.Беллет и Дж.Касида сообщили, что синтезированные ими бициклофосфаты обладают высокой токсичностью, сравнимой с токсичностью фосфорсодержащих отравляющих веществ. Для специалистов было очевидно, что в отличие от фторфосфонатов и фосфорилтиохолинов токсическое действие бициклофосфатов связано не с ингибироваиием фермента ацетилхолинэстеразы, а с воздействием на другие жизненно важные системы организма, в силу чего антидотные препараты, эффективные при терапии отравлений фосфорсодержащими отравляющими веществами, окажутся непригодными при лечении отравлений бициклофосфатами.

Бициклофосфаты, как потенциальные отравляющие вещества, были всесторонне исследованы в США, Англии, ФРГ, СССР, Японии и Израиле. Их синтез может быть осуществлен в одну стадию. Исходные полупродукты синтеза бициклофосфатов выпускаются коммерческим сектором химической промышленности ряда стран.

Бициклофосфаты представляют собой кристаллические вещества с температурой плавления 45309°С. Они хорошо растворимы в петролейном эфире, хлороформе, диметилсульфоксиде и ограниченно в воде. По сравнению с ациклическими фосфатами бициклофосфаты более устойчивы в условиях основного сольволиза. Период полураспада бициклофосфатов в децинормальном растворе щелочи составляет 1314 минут, а в чистой воде или концентрированном растворе хлористого водорода — около одного месяца. Они не метаболизируются микросомальными эстеразами и оксигеназами и выводятся из организма в течение 12 суток.Бициклофосфаты обладают судорожным действием. При попадании в организм они вызывают удушье, тремор, симптомы Штраубе, тонические спазмы, которые быстро сменяются судорогами. Смерть животных наступает через 2—20 минут. Уровень токсичности бициклофосфатов для всех видов животных примерно одинаков, что дает основание относить к человеку летальные дозы, полученные в экспериментах на животных. Доказано, что бициклофосфаты в организме теплокровных взаимодействуют с ГАМКрецепторноканальным комплексом.

Зависимость между строением и токсичностью бициклофосфатов была установлена к 1976 году. Были получены наиболее токсичные их представители: изобутил, вторбутил и третбутил производные. В табл. 5 приведены данные о токсичности некоторых бициклофосфатов. На уровень токсичности бициклофосфатов оказывает влияние состав и строение замещающей группы R, причем первостепенную роль играют ее стерические и гидрофобные факторы. Наивысший уровень токсичности соответствует соединениям, имеющим разветвленную R группу.

Установлено, что какиелибо изменения в составе и строении основной циклической структуры бициклофосфатов, в том числе сужение или расширение циклов, неизменно влекут за собой снижение токсичности соответствующих соединений. Токсичность бициклофосфатов снижается при замене одного или более атомов кислорода на атомы азота или серы, равно как и при замене атома фосфора на атомы мышьяка или кремния. Тиофосфаты менее токсичны, чем фосфаты.

Введение замещающих групп к атомам углерода, входящим в циклы, также приводит к снижению токсичности. Например, введение метильной группы в состав одного из циклов изопропильного производного бициклофосфата приводит к увеличению летальной дозы для мыши до 0,66 мг/кг по сравнению с 0,18 мг/кг у исходного соединения.

Бициклофосфиты, имеющие в своем составе трехвалентный атом фосфора, уступают по уровню токсичности бициклофосфатам. Так, изопропильные производные бициклофосфата и бициклофосфита имеют летальные дозы для мыши равные 0,18 и 0,22 мг/кг соответственно. Различие в уровнях летальных доз в еще большей мере имеет место у третбутильных производных. При внугрибрюшинном введении мышам летальные дозы этих производных бициклофосфата и бициклофосфита соответственно равны 0,053 и 0,21 мг/кг.Таблица 5.

Летальные дозы LD50 для некоторых бициклофосфатов.

В отличие от бициклофосфатов некоторые бициклофосфиты при обычных условиях являются жидкостями, однако сведений об их токсичности опубликовано не было. Следует полагать, что и жидкие бициклофосфиты являются менее токсичными по сравнению с соответствующими бициклофосфатами, являющимися твердыми веществами.В 1985 году была обнаружена высокая токсичность у некоторых бициклоортокарбоксилатов, являющихся ближайшими структурными аналогами бициклофосфатов

где R — алкил;

R' — алкил, фенил или замещенный фенил.

С тех пор было синтезировано более 120 химических соединений этого класса. Оказалось, что свойства бициклоортокарбоксилатов аналогичны свойствам бициклофосфатов. Они являются твердыми телами с температурой плавления 73239°С. Как и бициклофосфаты, они обладают судорожным действием, являются агонистами ГАМК. Среди бициклоортокарбоксилатов наиболее токсичным оказалось соединение, в котором алкильная группа R представлена третбутильным радикалом, а радикалом R' является парацианфенильная группа. Летальная доза этого вещества для мыши при внутрибрюшинном введении равна 0,06 мг/кг.

Исследование зависимости токсичности бициклофосфатов, бициклофосфитов и бициклоортокарбоксилатов от состава и строения замещающих групп, проведенное на большом числе их гомологов и аналогов, позволяет сделать вывод о том, что нахождение среди них более токсичных веществ не предвидится. Учитывая агрегатное со

страница 22
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Скачать книгу "Химическое оружие на рубеже двух столетий" (4.80Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
лилии купить букет
Рекомендуем компанию Ренесанс - модульные лестницы на второй этаж цены - качественно и быстро!
стул изо
ул.складочная д.6

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)