Yani adam - Soman

Diğer kullanımlar için bkz Soman (anlam ayrım) .
Yani adam
Soman-2D-by-AHRLS-2011.png
Soman-3D-Balls-by-AHRLS-2011.png
İsimler
Tercih edilen IUPAC adı
3,3-Dimetilbütan-2-il metilfosfonofloridat
Diğer isimler
GD; Fosfonofloridik asit, metil-, 1, 2, 2-trimetilpropil ester; 2- (Florometilfosforil) oksi-3,3-dimetilbütan; Pinakolil metilfosfonofloridat; 1,2,2-Trimetilpropil metilfosfonofloridat; Metilpinakoliloksiflorofosfin oksit; Pinakoiloksimetilfosfonil florür; Pinakolil metanflorofosfonat; Methylfluoropinacolylphosphonate; Florometilpinakoliloksifosfin oksit; Metilpinakoliloksifosfonil florür; Pinakolil metilflorofosfonat; 1,2,2-Trimetilpropoksiflorometilfosfin oksit
Tanımlayıcılar
3B modeli ( JSmol )
ChEMBL
ChemSpider
UNII
  • InChI = 1S / C7H16FO2P / c1-6 (7 (2,3) 4) 10-11 (5,8) 9 / h6H, 1-5H3  Kontrol Y
    Anahtar: GRXKLBBBQUKJJZ-UHFFFAOYSA-N  Kontrol Y
  • InChI = 1 / C7H16FO2P / c1-6 (7 (2,3) 4) 10-11 (5,8) 9 / h6H, 1-5H3
    Anahtar: GRXKLBBBQUKJJZ-UHFFFAOYAY
  • FP (= O) (OC (C) C (C) (C) C) C
Özellikleri
C 7 H 16 F O 2 P
Molar kütle 182.175  g · mol −1
Görünüm Saf olduğunda çürük meyveye benzeyen kokulu renksiz sıvı. Safsızlıklar, kehribar veya koyu kahverengi, kafur yağı kokulu.
Yoğunluk 1.022 g / cm³
Erime noktası -42 ° C (-44 ° F; 231 K)
Kaynama noktası 198 ° C (388 ° F; 471 K)
Orta
Buhar basıncı 0.40 mmHg (53 Pa)
Tehlikeler
Ana tehlikeler Son Derece Zehirli
NFPA 704 (ateş elması)
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart hallerinde (25 ° C [77 ° F], 100 kPa) malzemeler için verilmiştir.
☒ N   doğrula  ( nedir    ?) Kontrol Y ☒ N
Bilgi kutusu referansları

Soman (veya GD , EA 1210 , Zoman , PFMP , sistematik adı: O- pinakolil metilfosfonofloridat) son derece toksik bir kimyasal maddedir. Bu, kolinesteraz enzimini inhibe ederek memeli sinir sisteminin normal işleyişine müdahale eden bir sinir ajanıdır . Hem bir inhibitörü olan asetilkolinesteraz ve butirilkolinesteraza . Bir itibariyle kimyasal silah , bir olarak sınıflandırılır kitle imha silahı ile Birleşmiş Milletler göre BM kararını 687 . Üretimi sıkı bir şekilde kontrol edilmektedir ve stoklama, Çizelge 1 maddesi olarak sınıflandırıldığı 1993 tarihli Kimyasal Silahlar Konvansiyonu tarafından yasaklanmıştır . Soman, GA (tabun), GB (sarin) ve GF (siklosarin) ile birlikte keşfedilen sözde G serisi sinir ajanları arasında üçüncü oldu .

Saf olduğunda, naftalin veya çürük meyveninki gibi hafif bir kokuya sahip uçucu, aşındırıcı ve renksiz bir sıvıdır. Daha yaygın olarak, sarıdan kahverengiye bir renktedir ve kafura benzer olarak tanımlanan güçlü bir kokuya sahiptir . LCT 50 soman için min / m 70 mg 3 insanlarda.

GD, bir akriloid kopolimer kullanılarak kimyasal bir sprey olarak kullanılmak üzere kalınlaştırılabilir . Aynı zamanda ikili kimyasal silah olarak da kullanılabilir ; onun öncü kimyasalları metilfosfonil diflorür ve pinakol alkol ve bir amin karışımıdır .

Tarih

Hardal gazı ve fosgenin kimyasal savaş ajanı olarak kullanıldığı I.Dünya Savaşı'ndan sonra, kimyasal savaşı yasaklamak amacıyla 1925 Cenevre Protokolü imzalandı. Bununla birlikte, kimyasal savaş ajanları ve bunların kullanımına yönelik araştırmalar devam etti. 1936'da , Almanya'daki IG Farben'den Gerhard Schrader , yeni böcek öldürücüler geliştirirken ilk sinir ajanı olan tabunu (Birleşik Devletler Alman Ajanı A için GA olarak adlandırılır) izole ettiğinde yeni, daha tehlikeli bir kimyasal ajan keşfedildi . Bu keşfi, 1938'de yine Schrader tarafından keşfedilen sarin izolasyonu (Amerika Birleşik Devletleri tarafından GB olarak adlandırıldı) izledi .

İkinci Dünya Savaşı sırasında, Amerika Birleşik Devletleri ve Almanya'da sinir ajanlarına yönelik araştırmalar devam etti. 1944 yazında, kafur kokulu renksiz bir sıvı olan soman (Amerika Birleşik Devletleri tarafından GD olarak adlandırılmıştır) Almanlar tarafından geliştirildi. Soman, tabun ve sarinden bile daha zehirli olduğunu kanıtladı. Nobel Ödülü sahibi Richard Kuhn , Konrad Henkel ile birlikte Heidelberg'deki Kaiser Wilhelm Tıbbi Araştırma Enstitüsü'nde tabun ve sarinin farmakolojisi üzerine yapılan araştırmalar sırasında soman'ı keşfetti . Bu araştırma Alman Ordusu tarafından yaptırılmıştır. Soman, Ludwigshafen'deki IG Farben fabrikasındaki bir pilot tesiste küçük miktarlarda üretildi . II.Dünya Savaşı'nda hiç kullanılmadı.

Soman üretmek veya stoklamak, 1993 Kimyasal Silah Sözleşmesi tarafından yasaklandı . Sözleşme yürürlüğe girdiğinde, taraflar dünya çapında 9.057 ton soman stokunu ilan ettiler. Aralık 2015 itibariyle stokların% 84'ü imha edildi.

Asetilkolinesteraz ile kompleks haline getirilmiş somanın kristal yapısı Millard ve ark. 1999'da X-ışını kristalografisi: 1som . Kendilerine bağlı soman ile diğer çözülmüş asetilkolinesteraz yapıları arasında 2wfz , 2wg0 ve 2wg1 bulunur .

Yapı ve tepkime

Soman stereoizomerleri.

Soman (C (±) P (±) -soman), büyük ölçüde benzer olmakla birlikte, her biri farklı bir toksisiteye sahip dört stereoizomere sahiptir . Stereoizomerler C (+) P (+) - soman, C (+) P (-) - soman C (-) P (-) - soman ve C (-) P (+) - soman'dır.

Soman, bir florür ve ona kovalent olarak bağlı bir (büyük) hidrokarbon içeren bir fosfonil grubuna sahiptir. Dolayısıyla yapı, yalnızca daha küçük bir hidrokarbon grubuna (izopropil) bağlı olan sarininkine benzer. Kimyasal yapılar arasındaki benzerlik nedeniyle, iki bileşiğin reaktivitesi hemen hemen aynıdır. Soman ve sarin, serin gibi amino asitlere bağlanabilen fosfo oksijen grubunu kullanarak reaksiyona girecektir.

Sentez

Soman üretimi, sarin üretimine çok benzer. Aradaki fark, sarin işlemlerinden elde edilen izopropanolün pinacolyl alkol ile değiştirilmesidir :

Ajan GD'nin sentezi

Soman, pinakol alkolün metilfosfonil diflorür ile reaksiyona sokulmasıyla sentezlenir . Bu reaksiyonun sonucu, "biraz meyvemsi bir kokuya sahip renksiz sıvı" olarak tanımlanan somanın oluşmasıdır. Somanın düşük buhar basıncı aynı zamanda somanın uçucu gaz formunu da üretecektir. Ayrıca, asit hidrojen florür , florür ve bir protonun ortadan kaldırılması nedeniyle oluşacaktır. Bu asit dolaylı olarak insanlar için tehlikelidir. Hidrojen florür ile cilt teması, hidroflorik asit üreten suyla anında reaksiyona neden olur .

Etki mekanizmaları

Soman, Tabun'a benzer bir etki mekanizmasına sahip organofosforlu bir sinir ajanıdır. Sinir ajanları , bu enzim üzerinde bir serin kalıntısı yoluyla enzimle bir eklenti oluşturarak asetilkolin esterazı (AChE) inhibe eder. Bu eklentiler hidrolitik olarak veya örneğin bazı oksimlerin etkisiyle ayrıştırılabilir ve böylece enzimi rejenere edebilir. Enzim-organofosfat (OP) kompleksinin müteakip bir reaksiyona girdiği ikinci bir reaksiyon tipi genellikle "yaşlanma" olarak tanımlanır. Enzim-OP kompleksi yaşlandıktan sonra, artık yaygın olan oksim reaktivatörleri tarafından yeniden üretilmez. Bu sürecin oranı OP'ye bağlıdır. Soman, yaşlanma oranını en hızlı şekilde uyaran ve yarı ömrü sadece birkaç dakikaya indiren bir OP'dir.

AChE, nörotransmisyonla ilgili bir enzimdir. Bu enzimin yarı ömrünün ciddi şekilde azalması nedeniyle, nörotransmisyon birkaç dakika içinde ortadan kalkar.

Metabolizma

İnsan vücuduna alındığında soman sadece AChE'yi inhibe etmekle kalmaz, aynı zamanda diğer esterazlar için bir substrattır. Somanın bu esterazlarla reaksiyonu, bileşiğin zehirlenmesini sağlar. Soman için hiçbir metabolik zehirlenme reaksiyonu bilinmemektedir.

Soman, daha spesifik bir diizopropilflorofosfataz olan bir A-esteraz ile hidrolize edilebilir. Somanaz olarak da adlandırılan bu esteraz, fosfor ve florin arasındaki anhidrit bağı ile reaksiyona girer ve florürün hidrolizinden sorumludur. Somanaz aynı zamanda somanın metil grubunu hidrolize ederek daha az güçlü bir AChE inhibitörü olan pinakol metilfosfonik asit (PMPA) oluşumuna neden olur.

Soman ayrıca diğer esterazlara , örneğin AChE , kolinesteraz (ChE) ve karboksilesterazlara (CarbE) bağlanabilir. Bu bağlanmada soman florürünü kaybeder. AChE veya ChE'ye bağlandıktan sonra soman da fosforil grubunu kaybeder ve bu da metilfosfonik asit (MPA) oluşumuna yol açar . CarbE'ye bağlanma, kandaki toplam soman konsantrasyonunu azaltır, böylece daha düşük bir toksisite ile sonuçlanır. Dahası, CarbE, somanın PMPA'ya hidrolize edilmesiyle detoksikasyona katılır. Yani CarbE, somanın zehirlenmesini iki şekilde açıklıyor.

Maruz kaldıktan sonra somanın zehirlenmesinin önemi Fonnum ve Sterri'nin (1981) deneylerinde gösterilmiştir. LD50'nin yalnızca% 5'inin AChE'yi sıçanlarda inhibe ettiğini ve bunun akut toksik etkilere neden olduğunu bildirdiler . Bu, metabolik reaksiyonların dozun kalan% 95'inin detoksifikasyonundan sorumlu olduğunu göstermektedir.

Soman'ın metabolizması.

Belirti ve bulgular

Soman, sarin gibi bileşiklerle yakından ilişkili olduğundan, bir soman zehirlenmesi için endikasyonlar nispeten benzerdir. Bir soman zehirlenmesinin ilk gözlemlenebilir belirtilerinden biri miyozdur . Sonraki belirtilerin tümü olmasa da bazıları kusma, aşırı kas ağrısı ve periferik sinir sistemi problemleridir. Bu semptomlar, maruziyetten 10 dakika sonra ortaya çıkar ve günlerce sürebilir.

Sinir sistemi üzerindeki doğrudan toksik etkilere ek olarak, somana maruz kalan kişiler, çoğu psikolojik olan uzun vadeli etkiler yaşayabilir. Küçük bir doz somana maruz kalan denekler, ciddi toksik etkilere maruz kaldı; denekler tedavi edildikten sonra sıklıkla depresyon geliştirdi, antisosyal düşünceleri vardı, geri çekildi ve bastırıldı, huzursuzca uyudu ve kötü rüyalar gördü. Bu semptomlar, maruziyetten altı ay sonra sürdü, ancak kalıcı bir hasar olmadan kayboldu.

Toksisite ve etkinlik

LC 50 havada soman m başına 70 mg dakika olduğu tahmin edilmektedir 3 . LC ile karşılaştırıldığında 50 sıçan değerinin, insan öldürücü konsantrasyon çok düşük (954,3 mg dakika / m 3 70 mg dk / m karşı 3 ). Bir silah olarak da kullanılabilen soman gibi bileşikler için, genellikle ilk etkilerin ortaya çıktığı LC 50 dozunun bir kısmıdır. Miyozis , soman intoksikasyonunun ilk semptomlarından biridir ve LC 50'nin % 1'inden daha az dozlarda görülebilir .

Hayvanlar üzerindeki etkiler

Açık semptomlar oluşturmadan düşük dozlarda davranışsal etkilerin görülüp görülmediğini test etmek için farelerin somana maruz bırakıldığı deneyler yapılmıştır. LD az yüzde 3 dozunda soman Sıçanların 50 davranış neden olduğu değişimler. Maruz kalan sıçanların aktif olarak önlenmesi, maruz kalmayan farelerin (iki yönlü mekik kutusu deneyi) kaçınmasından daha azdı. Ayrıca motor koordinasyon (engelli atlama görevi), açık alan davranışı ve aktif ve pasif kaçınma davranışı da etkilendi. Somana maruz kalan sıçanların hem motor aktivite hem de merkezi sinir sisteminin (CNS) daha yüksek yapılarının işlevini gerektiren görevlerde aynı zamanda daha az başarılı bir şekilde gerçekleştirildiği sonucuna varılabilir. Bunda soman, ağırlıklı olarak merkezi bir etkiye sahiptir.

Düşük dozlarda soman ve diğer kolin esteraz inhibitörlerinin fareler üzerindeki etkilerine ilişkin bilgi, muhtemelen, zirai pilotların hatalarından kaynaklanan nispeten yüksek uçak kazası vakalarını açıklamak için kullanılabilir. Bu bilgi insanlara uygulanabilir olsaydı, bu yüksek insidans, pestisitlere maruz kalma nedeniyle baskılanmış kolin esteraz aktivitesi ile açıklanabilir. Sıçanlardan insanlara ekstrapolasyon yapılıp yapılamayacağı bilinmemektedir.

Referanslar

Dış bağlantılar