Зоман

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Зоман
Soman Structural Formulae V.1.svg
Назва за IUPAC 3,3-диметилбутан-2-іл метилфосфонофлуоридат
Інші назви GD, пінаколіловий етер метилфлуорофосфонової кислоти; пінаколінметилфосфонофлуоридат
Ідентифікатори
Номер CAS 96-64-0
Властивості
Молекулярна формула C7H16FO2P
Молярна маса 182,17 г/моль
Зовнішній вигляд безбарвна рідина
Запах камфорний
Густина 1,022 г/см³
Тпл -42 °C[1]
Ткип 198 °C
Розчинність (вода) 2,1% (20 °C)
Тиск насиченої пари 0,40 мм рт. ст. (53 Па)
Показник заломлення (nD) 1,408 (20 °C)
Небезпеки
Головні небезпеки Токсичний
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
4
1
Температура спалаху 121 °C
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Зома́н — органічна сполука, пінаколіновий етер метилфлуорофосфонатної кислоти складу CH3P(O)(F)OCH(CH3)С(CH3)3. За звичайних умов є безбарвною рідиною із фруктовим запахом, надзвийчано токсичною. У військовій спрві застосовується як бойова отруйна речовина нервово-паралітичної дії.

Зоман був синтезований наприкінці 1944 року німецьким хіміком Ріхардом Куном. Однак, до завершення Другої світової війни його повномасштабне виробництво так і не було поставлене.

Має міжнародне позначення GD (США), трилон (Німеччина). У США та країнах НАТО боєприпаси із зоманом кодуються трьома зеленими кільцями і написом GD GAS.

Фізичні властивості[ред.ред. код]

Чистий пінаколінметилфосфонат є безбарвною рідиною із камфорним запахом, густиною 1,0131 г/см³. Технічний продукт через наявні домішки може мати жовтувато-солом'яний колір.

Зарин обмежено розчиняється у воді, не більше 2,1% при 20 °C, однак навіть при незначній концентрації вода все одно стає непридатною для вживання. Необмежено розчиняється в органічних розчинниках.

Зарин не переганяється за атмосферного тиску. Легко адсорбується пористими матеріалами (деревиною, бетоном, цеглою, тканиною), вбирається пофарбованими поверхнями і гумою. Здатність адсорбуватися вища, ніж у зарину.

Леткість зоману складає: 531 мг/м³ (0 °C), 3900 мг/м³ (20 °C), 5570 мг/м³ (25 °C).

Отримання[ред.ред. код]

Для зоману є придатною та ж сама схема синтезу, що і для зарину. Вихідними речовинами є хлоро- та флуороангідриди метилфосфонової кислоти, а також пінаколіновий спирт (3,3-диметилбутан-2-ол):

\mathrm{ CH_3P(O)F_2 + CH_3CH(OH)C(CH_3)_3 \longrightarrow CH_3P(O)(F)OCH(CH_3)C(CH_3)_3 + HF}

Спирт отримують відновленням амальгамою натрію або каталітичним гідруванням воднем пінаколіну:

\mathrm{ CH_3C(O)C(CH_3)_3 + 2NaHg_n + 2H_2O \longrightarrow CH_3CH(OH)C(CH_3)_3 + 2NaOH + nHg }
\mathrm{ CH_3C(O)C(CH_3)_3 + H_2 \leftrightarrows CH_3CH(OH)C(CH_3)_3 }

Пінаколін, в свою чергу, синтезують з ацетону електрохімічним шляхом, переводячи його в пінакон із подальшим перегрупуванням:

\mathrm{ 2(CH_3)_2CO \xrightarrow{+2H^+ + 2e^-} (CH_3)_2C(OH)C(OH)(CH_3)_2 \xrightarrow{+H^+ + H_2O} CH_3C(O)C(CH_3)_3}

Також пінаколіновий спирт можна отримати за реакцією Гріньяра — з трет-бутилмагнійгалогеніду та етаналю:

\mathrm{ (CH_3)_3MgBr + CH_3CHO + H_2O \longrightarrow CH_3CH(OH)C(CH_3)_2 + MgO \cdot HBr}

Хімічні властивості[ред.ред. код]

Гідроліз зоману відбувається аналогічно до гідролізу зарину: із утворенням нетоксичного піноколілового етеру метилфосфонової кислоти:

\mathrm{ CH_3P(O)(F)OCH(CH_3)C(CH_3)_3 + H_2O \longrightarrow CH_3P(O)(OH)OCH(CH_3)C(CH_3)_3 + HF}

Швидкість реакції залежить від концентрації іонів H+. У водних розчинах зоман найбільш стійкий за pH 4—6 — у цьому випадку він гідролізується наполовину лише за 10 діб. Для повного розкладання зоману концентрацією 100 мг/л при 18 °C знадобиться близько 2,5 місяців. У нейтральному середовищі (pH 1) він гідролізується наполовину за 82,5 годин (20 °C) і 41 годину (30 °C). За pH 2 і температури 30 °C цей показник знижується до 6,5 годин. Сильно зростає швидкість розкладання у лужному середовищі: при 20 °C і pH 7,6 напівгідроліз триває 1 добу, а при pH 10 — лише 12 хвилин. Саме тому рекомендується проводити дегазацію сильнолужними розчинами (із pH не нижче 10).

Взаємодія зоману із амінами та аміаком проходить повільніше, ніж у зарину. Із фенолятами та алкоголятами лужних металів утворюються нетоксичні етери метилфосфонової кислоти.

Токсичність[ред.ред. код]

Зоман приблизно у 3 рази токсичніший за зарин. Симптоми отруєння у них схожі, однак лікування у випадку отруєння зоманом є складнішим.

Відносно безпечними є концентрації не більше 7·10-7 мг/л. Дія зоману концентрацією 2·10-5 мг/л протягом 15 хвилин спричиняє отруєння. Симптомами ураження є судоми м'язів, параліч, міоз, сильна пітливість, підвищене слиновиділення. Такі симптоми з'являються при дії концентрації 10-4 протягом 1—2 хвилин. Абсолютно смертельною є концентрація вище 2·10-2 мг/л після 5 хвилин.

Зоман має здатність проникати до організму крізь шкіру. Небезпечними є концентрації 10—20 мг/кг маси тіла. Дози 0,02—0,04 мг/кг перорально смертельні.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Hoenig S. L. Compendium of Chemical Warfare Agents. — New York: Springer, 2007. — 222 p. — ISBN 0-387-34626-0. (англ.)

Джерела[ред.ред. код]

  • Hoenig S. L. Compendium of Chemical Warfare Agents. — New York: Springer, 2007. — 222 p. — ISBN 0-387-34626-0. (англ.)
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL): CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
  • Александров В., Емельянов В. Отравляющие вещества. — 2-е изд, переработанное и доп. — М.: Военное издательство, 1990. — 272 с. (рос.)
  • Франке З. Химия отравляющих веществ. — М.: Химия, 1973. — Т. 1. — 440 с. (рос.)