테트라에틸피로인산염

Tetraethyl pyrophosphate
테트라에틸피로인산염
Skeletal formula
Ball-and-stick model
이름
선호 IUPAC 이름
테트라에틸 디프인산염
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
켐벨
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.003.179 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 203-495-3
케그
펍켐 CID
RTECS 번호
  • UX6825000
유니
UN 번호 3018 2783
  • InChi=1S/C8H20O7P2/c1-5-11-16(9,12-6-2)15-17(10,13-7-3)14-8-4/h5-8H2,1-4H3 checkY
    키: IDCBOTIENDVCBQ-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChi=1/C8H20O7P2/c1-5-11-16(9,12-6-2)15-17(10,13-7-3)14-8-4/h5-8H2,1-4H3
    키: IDCBOTIENDVCBQ-UHFFFAOYAI
  • O=P(=O)(OCC)OCC(OCC)OCC
특성.
C8H20O7P2
어금질량 290.109 g·messages−1
외관 무색에서 황색 액체로[1]
냄새 희미하고 열매가[1] 맺힌
밀도 1.19 g/mL(20°C)[1]
녹는점 0°C, 32°F, 273K
비등점 부패하다[1]
그릇된[1]
증기압 0.0002 mmHg(20°C)[1]
위험
GHS 라벨 표시:
GHS06: ToxicGHS08: Health hazard
위험
H300, H310, H400
P262, P264, P270, P273, P280, P301+P310, P302+P350, P310, P321, P322, P330, P361, P363, P391, P405, P501
NFPA 704(화재 다이아몬드)
4
1
1
치사량 또는 농도(LD, LC):
LDLo(가장 낮음)
 0.5mg/kg(랫드, 구강)
2.3 mg/kg(소금돼지, 구강)
3 mg/kg (마약, 구강)[2]
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 TWA 0.05mg/m3 [피부][1]
REL(권장)
 TWA 0.05 mg/m3 [피부][1]
IDLH(즉시 위험)
 5mg/m3[1]
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

테트라에틸피로인산염, 약칭 TEPP는 이 공식을 가진 유기인산 화합물이다. [(C2H5O)2P(O)]2O. 화인산염(PO274-)의 테트라에틸 유도체다. 상온 가까이에서 굳어지는 무색 기름이다. 살충제로 쓰인다. 그 화합물은 수력발전이 빠르다.[3]

적용들

TEPP는 진딧물, 진드기, 거미, 몰리벅스, 잎호퍼, 리구스 벌레, 번성, 잎채취, 그리고 많은 다른 해충들에게 살충제다.[4] TEPP와 다른 유기인산염은 이 유기인산염이 너무 쉽게 분해되기 때문에 환경에 미치는 효과와 상대적으로 작은 영향 때문에 미국에서 가장 널리 사용되는 살충제다.

TEPP는 자가면역질환인 마이스테니아 그라비스의 치료에 사용되어 왔다. 그 치료는 힘을 증가시킬 것이다.[5]

합성

드 클레르몬트와 모스치닌의 합성은 (에테르들의 윌리엄슨합성법으로 잘 알려진) 알렉산더 윌리엄슨의 초기 작품에 바탕을 두고 있었다.[6] 그들의 합성은 에틸 요오드화물과 은 염을 사용하여 피로인산염과 결합하여 에스테르를 형성했다.[7]

AgPO427 + 4EtI → [(ETO)2P(O)]2O + 4Agi

TEP로 가는 상업 노선은 종종 Schrader, Woodstock, Toy가 개발한 방법을 사용한다. 트리에틸인산염은 옥시염소화인(Schrader-method) 또는 오산화인(Woodstock-method)과 반응한다.[8][9] 또는 디에틸인산염소산염의 제어된 가수 분해는 화합물을 전달한다.[10][11]

2(에토)2P(O)Cl + HO2 → [(에토)2P(O)]2O + 2HCl

관련 테트라벤질피인산염은 디벤질인산 탈수증에 의해 준비된다.[12]

2(RO)2P(O)OH → [(에토)2P(O)]2O + HO2

가수 분해

TEPP와 다른 대부분의 유기인산염은 가수분해에 취약하다.[13] 그 제품은 디에틸 인산염이다.[13][14]

독성

TEPP는 아세틸콜린세테라제 억제제로 생체 활성이다. 활성 부위의 세린 하이드록실 그룹과 반응하여 이 효소가 정상적인 기질인 아세틸콜린에 작용하는 것을 방지한다.

TEPP는 인간을 포함한 모든 온혈 동물들에게 매우 독성이 강하다.[15] 이러한 동물들에게 미치는 영향에는 실험실 연구 중에 나타난 세 가지 유형이 있다.

  • 피부: LD50 = 2.4mg/kg(수컷)
  • 구강: LD50 = 1.12mg/kg(랫드)[4]

사망은 대부분 호흡기 장애와 경우에 따라 심정지 때문이다. 흡수 경로는 특정 시스템에 대한 영향 범위를 담당할 수 있다.[16]

냉혈 동물의 경우 효과는 약간 다르다. 개구리를 이용한 연구에서 급성노출은 혈액 속의 적혈구 수의 우울증을 유발했다. 또한 백혈구, 특히 중성지방 과립구와 림프구가 감소하였다. 혈구 상실을 설명하기 위해 혈관에 눈에 보이는 손상은 없었다. 게다가 저혈압은 마비로 이어졌지만, 온혈동물과 같은 과수증이나 눈물 같은 징후는 없었다.[17]

역사

1854년 아돌프 우르츠와 함께 작업하던 중 블라디미르 모슈닌에 의해 처음 합성되었다. 동료 학생인 필리프 드 클레르몽은 두 개의 출판물에서 모스킨의 우선을 인정했음에도 불구하고 종종 TEP의 발견자로 잘못 인식된다.[18]

TEPP의 잠재적인 독성에 대한 무지는 데 클레르몬트 자신이 직접 TEPP의 맛을 타는 맛과 독특한 냄새("불가당 visqueux dune saveur brulante (et) d'deune d'deur pipulliereere")[6]라고 묘사했다. 비록 TEP는 그 후 몇 년 동안 다른 화학자들에 의해 반복적으로 합성되었지만, 1930년대가 되어서야 어떤 부작용도 관찰되었다. 게다가, 필립 드 클레르몬트는 90세의 나이로 사망할 때까지 가족들로부터 병에 걸린 적이 없다. 그동안 유기인산화학은 A. W. 폰 호프만, 칼 아놀드 어거스트 미카엘리스, 알렉산드르 아르부조프의 도움으로 정말로 발전하기 시작했다.[19]

TEPP와 유사한 화합물의 첫 번째 부작용이 인식되기 전인 1932년에 이르러서야 나타났다. 윌리 랑게르와 게르다 폰 크뤼거는 그러한 효과를 가장 먼저 보고한 사람이었는데, 그 내용은 (독일어로) 그들의 글에 다음과 같은 내용이 실렸다.[20]

" 흥미롭게도, 우리는 모노플루오로인산인산 알킬 에스테르가 인간 유기체에 미치는 강한 영향을 보고한다. 이 화합물의 증기는 좋은 냄새와 날카롭게 향기롭다. 수증기를 몇 분만 들이마시고 나면 후두부에 강한 압력이 가해져 호흡곤란과 연관된다. 그 후, 눈에 대한 고통스러운 민감성을 유발하는 의식 감소, 공상감소, 눈부신 현상이 나타난다. 몇 시간이 지난 후에야 비로소 이러한 현상들에서 벗어나게 된다. 에스테르의 산성 분해물에 의한 것이 아니라, 다이얼킬 모노플루오로인산염 그 자체 때문일 것이다. 그 효과는 아주 적은 양으로 발휘된다고 말했다.

1935년부터 독일 정부는 새로운 독성 물질에 대한 정보를 수집하기 시작했는데, 그 중 일부는 독일 국방부에 의해 비밀로 분류될 예정이었다.[19] 유기인산 살충제와 신경가스에 대한 연구로 유명해진 게르하르트 슈레이더는 TEPP도 연구하고 있던 화학자 중 한 명이었다. 그의 연구, 특히 생물학적 측면에 대한 연구에서 그는 이 시약이 살충제로 사용될 수 있다는 것을 알아챘다. 이것은 그 화합물의 분류가 상업 회사들에게 불리하게 만들 것이다.[19]

2차 세계대전이 시작될 무렵 TEPP는 콜린스테라제의 억제제인 것으로 밝혀졌다.[6] 슈레이더는 에버하르트 그로스(Eberhard Gross)의 연구를 언급했는데, 그는 1939년 TEPP의 행동 메커니즘을 최초로 인식한 사람이다. 그로스 교수의 연구를 확인한 한스 그레멜스의 실험을 포함하여 더 많은 실험이 수행되었다.[19] 그레멜스도 당시 신경가스 개발에 관여했다. 그의 연구에는 여러 종의 동물과 인간 자원 봉사자들이 참여했다. 그 무렵 TEP의 항콜린세테라제 활성을 위한 가능한 해독제로 아트로핀이 발견되었다.

제2차 세계 대전 후 슈레이더는 영국 과학자들에게 심문을 받은 많은 독일 과학자 중 한 명이었다. 전쟁 동안, 영국인들은 적들을 놀라게 하기 위해 그들 자신의 화학 무기를 개발하고 있었다. 이러한 심문에서는 TEPP와 다른 살충제의 존재가 밝혀졌다. 그러나 슈레이더에 의해서도 공개되고 있는 신경 가스의 존재는 군부에 의해 비밀에 부쳐졌다.[10]

참조

  1. ^ a b c d e f g h i j NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0590". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  2. ^ "TEPP". Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  3. ^ Robert L. Metcalf. "Insect Control". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a14_263.
  4. ^ a b Henderson, Chas. F.; Tilton, Elvin. W. (1955). "Tests with Acaricides against the Brown Wheat Mite12". Journal of Economic Entomology. 48 (2): 157–161. doi:10.1093/jee/48.2.157.
  5. ^ "TEPP C8H20O7P2". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Retrieved 2016-03-08.
  6. ^ a b c Petroianu, G. A. (2009-04-01). "The synthesis of phosphor ethers: who was Franz Anton Voegeli?". Die Pharmazie. 64 (4): 269–271. doi:10.1691/ph.2009.8244. ISSN 0031-7144. PMID 19435147.
  7. ^ Petroianu, Georg (2015). "History of organophosphorus cholinesterase inhibitors & reactivators". Military Medical Science Letters. 84 (4): 182–185. doi:10.31482/mmsl.2015.023.
  8. ^ Sherma, Joseph; Zweig, Gunter (1973). Thin-Layer and Liquid Chromatography and Pesticides of International Importance: Analytical Methods for Pesticides and Plant Growth Regulators. Vol. 7. Academic Press. pp. 471–477. ISBN 978-1-4832-2084-0.
  9. ^ National Research Council (U S. ) Pesticide Residues Committee (1965). Report on "no Residue" and "zero Tolerance". National Academies. pp. 3–4.
  10. ^ a b Toy, A. D. F. (1948). "The Preparation of Tetraethyl Pyrophosphate and Other Tetraalkyl Pyrophosphates". Journal of the American Chemical Society. 70 (11): 3882–3886. doi:10.1021/ja01191a104. PMID 18102975.
  11. ^ Steinberg, Geo. M. (1950). "Reactions of Dialkyl Phosphites. Synthesis of Dialkyl Chlorophosphates, Tetraalkyl Pyrophosphates, and Mixed Orthophosphate Esters". Journal of Organic Chemistry. 15 (3): 637–47. doi:10.1021/jo01149a031.
  12. ^ Todd D. Nelson, Jonathan D. Rosen, M. Bhupathy, James McNamara, Michael J. Sowa, Chad Rush, Louis S. Crocker (2003). "Tetrabenzyl Pyrophosphate". Organic Syntheses. 80: 219. doi:10.15227/orgsyn.080.0219.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)
  13. ^ a b Sogorb, Miguel A; Vilanova, Eugenio (2002-03-10). "Enzymes involved in the detoxification of organophosphorus, carbamate and pyrethroid insecticides through hydrolysis". Toxicology Letters. 128 (1–3): 215–228. doi:10.1016/S0378-4274(01)00543-4. PMID 11869832.
  14. ^ Jokanović, Milan (2001-09-25). "Biotransformation of organophosphorus compounds". Toxicology. 166 (3): 139–160. doi:10.1016/S0300-483X(01)00463-2. PMID 11543910.
  15. ^ "Benfluralin - National Library of Medicine HSDB Database". toxnet.nlm.nih.gov. Retrieved 2016-03-08.
  16. ^ Clarke, Myra L.; Harvey, Douglas Graham; Humphreys, David John (1988). Veterinary Toxicology (2 ed.). London, England: Bailliere Tindal. p. 157.
  17. ^ Kaplan, Harold M.; Glaczenski, Sheila S. (1965-06-01). "Hematological effects of organophosphate insecticides in the frog (Rana pipiens)". Life Sciences. 4 (12): 1213–1219. doi:10.1016/0024-3205(65)90335-8. PMID 4284682.
  18. ^ Fest, Christa; Schmidt, Karl-Julius (1982). The Chemistry of Organophosphorus Pesticides. Springer. doi:10.1007/978-3-642-68441-8. ISBN 978-3-642-68443-2.콜린세테라제 억제제의 역사: 모스킨(e)은 누구였는가?
  19. ^ a b c d "9: "Structure-Activity Relationships of the Organophosphorus Anticholinesterase Agents, Historical development of organophosphorus cholinesterase inhibitors." Handbook of Experimental Pharmacology.". Cholinesterases and Anticholinesterase Agents. Vol. 15. Springer Science & Business Media. 1963. pp. 434–437. ISBN 978-3-642-99875-1.
  20. ^ Petroianu, G. A. (2010-10-01). "Toxicity of phosphor esters: Willy Lange (1900-1976) and Gerda von Krueger (1907-after 1970)". Die Pharmazie. 65 (10): 776–780. ISSN 0031-7144. PMID 21105582.