Iperyt siarkowy

Iperyt siarkowy
Nazewnictwo
	Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
	1,5-dichloro-3-tiapentan lub sulfid bis(2-chloroetylu)
	Inne nazwy i oznaczenia
	nazwy chemiczne: siarczek 2,2'-dichlorodietylowy, tioeter bis(2-chloroetylowy), DDS; nazwy zwyczajowe:; iperyt, gaz musztardowy, lost, żółty krzyż; symbole wojskowe: H, HS, HD
	Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	C4H8Cl2S
Inne wzory	S(CH; 2CH; 2Cl); 2, (ClC; 2H; 4); 2S
Masa molowa	159,08 g/mol
Wygląd	bezbarwna ciecz
	Identyfikacja
Numer CAS	505-60-2
PubChem	10461
SMILES
	C(CCl)SCCCl
InChI
	InChI=1S/C4H8Cl2S/c5-1-3-7-4-2-6/h1-4H2
	InChIKey
	QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N
Właściwości
	Gęstość
	1,2741 g/cm³; ciecz
	Rozpuszczalność w wodzie
	684 mg/l
	w innych rozpuszczalnikach
	dobrze rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych
Temperatura topnienia	13,5 °C; 14,45 °C
Temperatura wrzenia	198 °C; 216 °C
Temperatura rozkładu	180 °C (rozkład)
Współczynnik załamania	1,5313 (589 nm, 20 °C)
Prężność pary	0,11 mmHg
Niebezpieczeństwa
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Wiarygodne źródła oznakowania tej substancji; według kryteriów GHS są niedostępne.
Temperatura zapłonu	105 °C
Numer RTECS	WQ0900000
Dawka śmiertelna	LD50 0,2 mg/kg (pies, dożylnie)
	Podobne związki
Podobne związki	iperyty
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
	Multimedia w Wikimedia Commons
	Hasło w Wikisłowniku

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

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

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

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

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

↑ 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

↑ ^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.W.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.S.L. Hoenig Steven L.S.L., 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

1000 słów o chemii i broni chemicznej, ZygfrydZ. Witkiewicz (red.), Warszawa: Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1987, ISBN 83-11-07396-1, OCLC 19360683 .

[2] 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].

[Blister-1] Blister Agent: HD. Factsheets on Chemical and Biological Warfare Agents, 1999-2003, 2005. [dostęp 2015-09-11]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-10-01)].

[CRC-3] CRC Handbook of Chemistry and Physics, William M.W.M. Haynes (red.), wyd. 95, Boca Raton: CRC Press, 2014, s. 3-52, ISBN 978-1-4822-0867-2 (ang.).

[CID-4] Sulfur mustard, [w:] ChemIDplus [online], United States National Library of Medicine [dostęp 2016-01-29] (ang.).

[Hoenig-5] Steven L.S.L. Hoenig Steven L.S.L., Compendium of Chemical Warfare Agents, New York: Springer, 2007, s. 2, ISBN 978-0-387-34626-7 (ang.).

[Gale-6] Neil Schlager, Jayne Weisblatt, David E. Newton: Chemical Compounds. Thomson Gale, 2006, s. 5–6. ISBN 978-1-4144-0150-8.

[Kasperek-7] Tadeusz Kasperek: Broń chemiczna zatopiona w morzu Bałtyckim. Toruń: Wydawnictwo Adam Marszałek, 1999.

[Flądra-8] Fląder nie jadam – artykuł o wyławianiu iperytu. [dostęp 2010-12-15].

[Jones-9] Simon Jones: World War I gas warfare tactics and equipment. Oxford, New York: Osprey, 2007, s. 41, 48. ISBN 978-1-84603-151-9.

[10] 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.

[11] Bis(2-chloroethyl) sulfide, [w:] GESTIS-Stoffdatenbank [online], Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, ZVG: 510748 [dostęp 2010-11-27] (niem. • ang.).

[a]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]