什么是沙林毒氣 甲氟膦酸異丙酯

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
甲氟膦酸異丙酯,即沙林(沙林毒氣)。 沙林,學(xué)名甲氟膦酸異丙酯,是二戰(zhàn)期間德國(guó)納粹研發(fā)的一種致命神經(jīng)性毒氣,可以麻痹人的中樞神經(jīng)。 化學(xué)式:C4H10FO2P 合成:甲基氧二氯化磷與氟化氫反應(yīng),得甲基氧二氟化磷,與甲基氧二氯化磷及異丙醇反應(yīng),即得沙林。 甲基氧二氯化磷(三氯化磷與甲醇反應(yīng),得亞磷酸二甲酯,加熱,得甲磷酸一甲酯,與三氯化磷及氯氣反應(yīng)得)甲醇可以輕松買到.三氯化磷(過量的磷與氯氣反應(yīng),可得液態(tài)三氯化磷,2P+3Cl2(少量)=2PCl3,避免與水接觸.因?yàn)槿然子鏊畯?qiáng)烈水解,PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl ) 氟化氫(用氟化鈣加濃硫酸加熱,生成氟化氫。 CaF2+H2SO4(濃)====CaSO4+2HF(g) 反應(yīng)在銅容器中進(jìn)行,用鉛容器接收。) 異丙醇(先用 90 ~ 95% 硫酸吸收丙烯 CH3CHCH2( 從熱裂石油氣分出 ) ,繼加水分解異丙基硫酸,再用蒸餾法蒸出異丙醇。) 性質(zhì): 常溫狀態(tài):無色水樣液體 氣味:無或微果香味 溶解度:可與水及多種有機(jī)溶劑互溶 水解作用:慢,生成HF和無毒殘留物,加堿和煮沸加快水解 戰(zhàn)爭(zhēng)使用狀態(tài):蒸氣態(tài)或氣液滴態(tài) 它可以通過呼吸道或皮膚黏膜侵入人體,殺傷力極強(qiáng),一旦散發(fā)出來,可以使1.2公里范圍內(nèi)的人死亡和受傷。它分液態(tài)和氣態(tài)兩種形式,一滴針眼大小的沙林毒氣液體就能導(dǎo)致一名成人很快死亡。中毒后表現(xiàn)為瞳孔縮小、呼吸困難、支氣管痙攣和劇烈抽搐等,嚴(yán)重的數(shù)分鐘內(nèi)死亡。 沙淋是有機(jī)磷酸鹽會(huì)破壞生物體內(nèi)的神經(jīng)傳遞物質(zhì)乙醯膽堿酯?,生物的所有自主跟非自己肌肉運(yùn)動(dòng)是乙醯膽堿跟乙醯膽堿酯?之間的一個(gè)平衡,破壞這個(gè)平衡的話,肌肉會(huì)只收縮而無法擴(kuò)張。 主要會(huì)癱瘓呼系功能,縮瞳,腸胃痙攣劇痛,分泌眼淚汗水跟唾液的管道也會(huì)大量排放,會(huì)非常痛苦的死亡,而且立即發(fā)作發(fā)作到死亡劑量足夠的話是2分鐘左右。 沙林毒氣是一種劇毒神經(jīng)毒劑,通過過度刺激肌肉和重要器官影響神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生致命效果。如果得不到及時(shí)救治,僅一滴的劑量就可以在幾分鐘之內(nèi)致人于死地。這種毒劑可以以氣體形式被人吸入,也可以透過皮膚滲入。受害者會(huì)因?yàn)榉尾考∪馕s窒息而死,死前會(huì)出現(xiàn)抽搐、口吐白沫和視力模糊等癥狀。納粹德國(guó)在第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)明了這種毒劑,但沒有使用。薩達(dá)姆被指稱在上世紀(jì)80年代曾對(duì)伊拉克北部庫(kù)爾德人使用了這種無色無味的毒劑。 1995年3月20日,日本的“奧姆真理教”利用該毒氣制造的東京地鐵毒氣案,致使12人死亡,數(shù)千人中毒。是世界上首次出現(xiàn)利用。涉嫌這些案件的14人被以殺人罪起訴,其中2人被判死刑,4人被判無期徒刑。 沙林在體內(nèi)的生化機(jī)制 二次大戰(zhàn)期間,用來當(dāng)化學(xué)武器與殺蟲劑的這類有機(jī)磷化合物,提供研究人員一個(gè)線索而發(fā)現(xiàn)「醯基化酵素」(acyl enzyme)的化學(xué)結(jié)構(gòu),我們以DFP(Diisopropyl phosphorofluoridate)為模型來解釋這個(gè)過程。體內(nèi)的一些水解(hydrolase)可對(duì)酯類水解成酸與醇,以提供體內(nèi)所需生化反應(yīng)的物質(zhì),例如脂肪水解成脂肪酸與甘油,乙醯膽堿(Acetylcholine,Ach)水解成膽堿;而水解反應(yīng)過程中會(huì)在酵素的活化中心,形成所謂醯基化酵素的中間產(chǎn)物。反應(yīng)方程式中水解上絲胺酸的OH基與酯反應(yīng)形成醯基化酵素,再催化水解作用。不過,DFP會(huì)與酯競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合水解,因而使得正常酯類無法進(jìn)行水解反應(yīng) 乙醯膽堿是神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)(Neurotransmitter)的一種,傳遞訊息的神經(jīng)末梢都內(nèi)含有乙醯膽堿的小泡。當(dāng)神經(jīng)脈沖(Nerve impulse)要在神經(jīng)元之間傳遞時(shí),小泡就會(huì)釋出乙醯膽堿,乙醯膽堿再越過突觸(synapse)與受體結(jié)合,刺激更進(jìn)一步的生化過程;或是Ach與乙醯膽堿酯(acetyl cholinesterase)結(jié)合,進(jìn)行水解反應(yīng),形成膽堿(choline)以利回收、重新合成Ach,見圖六所示。而這一步水解反應(yīng)相當(dāng)快,以確保此神經(jīng)刺激反應(yīng)非常短。但如果乙醯膽堿酯被外來的化合物抑制了(例如沙林、DFP等有機(jī)膦會(huì)與乙醯膽堿結(jié)合),則乙醯膽堿水解反應(yīng)就被迫停止了,但此時(shí)受體卻繼續(xù)不斷地接受乙醯膽堿的刺激而無法水解釋回膽堿,如此一來會(huì)很快地造成生理上的不平衡,而導(dǎo)致死亡。當(dāng)然如果此時(shí)能迅速利用一些解毒劑如阿托品(atropine)等來解除乙醯膽堿與受體之作用,就可避免死亡。
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