Тетраэтилпирофосфат

Тетраэтилпирофосфат
Общие
Систематическое наименование	Тетраэтилдифосфат
Сокращения	ТЭПФ
Традиционные названия	Тетраэтилпирофосфат
Хим. формула	C8H20O7P2
Рац. формула	[C2H5O]4P2O3
Физические свойства
Состояние	бесцветная гигроскопичная жидкость
Молярная масса	290,19 г/моль
Плотность	1,189 г/см³
Термические свойства
Т. плав.	0 °C
Т. кип.	124 °C
Давление пара	0,0002 ± 0,0001 мм рт.ст.
Оптические свойства
Показатель преломления	1,4071
Классификация
Рег. номер CAS	107-49-3
PubChem	7873
Рег. номер EINECS	203-495-3
SMILES	O=P(OP(=O)(OCC)OCC)(OCC)OCC
InChI	1S/C8H20O7P2/c1-5-11-16(9,12-6-2)15-17(10,13-7-3)14-8-4/h5-8H2,1-4H3 IDCBOTIENDVCBQ-UHFFFAOYSA-N
RTECS	UX6825000
ChEBI	82149
Номер ООН	3018
ChemSpider	7585
Безопасность
ЛД50	0,5 мг/кг (крысы, перорально)
Токсичность	Чрезвычайно токсичен, сильнейший яд нервно-паралитического воздействия.
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Тетраэтилпирофосфат, тетраэтилдифосфат, также тетраэтиловый эфир пирофосфорной кислоты (сокр. ТЭПФ) — фосфорорганическое соединение, сложный эфир, чрезвычайно токсичное вещество, обладает необычайно сильным контактным инсектицидным воздействием, относится к группе тетраалкилдифосфатам. Токсичность ТЭПФ, как и многих других ФОС обусловлена необратимым ингибированием фермента ацетилхолинэстеразы, а также некоторых сериновых протеаз (химотрипсин и другие), в крайне низких концентрациях (10^-5—10^-8 М и менее), вызывая патофизиологические эффекты со стороны ЦНС (судороги, кинетозы, спазмы, параличи, нарушения сознания, кому), сердечно-сосудистой (брадикардия, резкое падение артериального давления, коллапс), пищеварительной систем (слюнотечение, рвоту, диспептические явления итд.), дыхательной (бронхоспазм), и как следствие летальный исход. Вследствие этих негативных свойств имеет запрет на производство и применение в России.

Физико-химические свойства

Представляет собой бесцветную или слегка желтоватую (технический препарат) легкоподвижную жидкость, с приятным запахом, хорошо растворимую в воде, также растворяется в органических растворителях: в бензоле, толуоле, тетрахлорметане, ацетоне, этаноле, плохо растворяется в лигроине и петролейном эфире. Ввиду высокой гигроскопичности ТЭПФ неустойчивое соединение и быстро гидролизуется (~7 ч при 25 °С) до низкотоксичных продуктов (диэтилфосфорная кислота). При нагревании свыше 170 °С ТЭПФ разлагается, а при температуре свыше 208 °С происходит бурное выделение этилена.

Получение

ТЭПФ был одним из первых синтезированных ФОС. Впервые синтез осуществлён Мошниным в 1850 году, в лаборатории Ш. Вюрца (Париж). В 1854 году Ф. Клермонт синтезировал эфир из серебряной соли пирофосфорной кислоты и йодистого этила по схеме:

.

В СССР впервые синтез ТЭПФ произведен в химическом институте Казанского филиала АН СССР А.Е. Арбузовым в 1931 году.

Применение

Ввиду чрезвычайно высокой токсичности ТЭПФ применение ограничено, в настоящее время его используют в качестве инсектицидных смесей с другими ФОС. Как боевое отравляющее вещество ТЭПФ не может быть использовано, вследствие низкой устойчивости и быстрому гидролизу (оно практически неэффективно во влажном климате).

Эффективность как пестицида

ТЭПФ является одним из первых фосфорорганических инсектицидов и акарицидов с чрезвычайно сильным контактным воздействием (даже в ничтожных концентрациях — 0,02% и менее вызывал полную гибель тли и клещей), более сильным, чем никотин. Несмотря на это, ТЭПФ не оказывает системного воздействия, то есть не распространяется по организму насекомого. ТЭПФ можно использовать в качестве эффективного фумиганта (препарат находится в форме аэрозоля). Растения, опрыскиваемые ТЭПФ через сутки становятся безопасными, так как он полностью гидролизуется.

Технический препарат, содержащий до 40% ТЭПФ называют бладан. Впервые использован как инсектицид в 1943 году в Германии.

Синонимы и торговые названия

• Бладан (продукт компании «Фарбенфабрике Байер», ФРГ),
• Вапотон (California spray-chemical Co, США),
• Киллакс,
• Мортопал,
• Нифос Т (Монсанто, США),
• Тетрон (American Potash and Chemical Company, CША).

Токсикология и безопасность

ТЭПФ типичный представитель фосфорорганических соединений с ярко выраженным антихолинэстеразным воздействием.

Молекулярный механизм действия ТЭПФ

Действие молекул ТЭПФ на активный центр холинэстеразы, как и всех сериновых протеаз основан на связывании серина и образования с ним ковалентно прочного тераэтилсеринпирофосфата, который очень слабо гидролизуется, тем самым изменяет конформацию фермента, приводя его в неактивную форму. Инактивация сериновых протеаз ТЭПФ наблюдается даже в крайне низких концентрациях.

Токсичность

ТЭПФ чрезвычайно токсичное вещество. ЛД50 даны в таблице.

Смертельная доза для человека при пероральном поступлении ТЭПФ составляет порядка 80-100 мг. Наибольший токсический эффект развивается при вдыхании паров или аэрозоля ТЭПФ. ЛД100 при респираторном пути проникновения снижается до 15-30 мг.

Основные пути проникновения ТЭПФ в организм человека — респираторный (дыхательный), пероральный или контактный (накожный). Признаки отравления могут возникнуть в течение нескольких минут. Признаками отравления служат резкое увеличение потовыделения, миоз (сужение зрачков), слюнотечение, головокружение, снижение мышечной активности (миастения), гипотония, брадикардия, поражение зрения, судороги, диспептические явления, тошнота, рвота, понос, бронхоспазм в случае вдыхании аэрозоля или паров. При высоких дозах (40-70 мг) происходит почти мгновенное поражение ЦНС, потеря сознания, конвульсии или параличи, как следствие кома, возможен летальный исход в течение нескольких часов.

Эффективными антидотами при отравлении ТЭПФ служат атропин и 2-ПАМ (пралидоксим).

Безопасность

ТЭПФ относится к веществам с очень высокой опасностью (I класс опасности). В России данное вещество запрещено в производстве и применении. В США ПДК составляет 0,05 мг/м³.