ЕА 4923

(CH, 1-метокси-1,3,5-циклогептатриен)

Синонимы: ЕА 4923, EA4922 (изомер ) СН, CHT, GG, 1-MCHT, methoxycycloheptatriene, tropilidene

Физико-химические свойства: бесцветная жидкость с т.пл. -79,5ºС и т.кип.117ºС(при 749 мм. Hg). Разрушается под действием света и кислорода воздуха. Летучесть 0,008 мг/л (20ºС), при обычных условиях не позволяет создавать концентрацию непереносимую в течении минуты. Хорошо растворяется в большинстве органических растворителей.

Относится к сравнительно новой группе ирритантов - алгогенам (т.е веществам, вызывающим боль). Алгогены были открыты австралийскими химиками, а наиболее подходящий, 1-метокси-1,3,5-циклогептатриен, в дальнейшем исследовался американскими военными химиками в Эджвудском Арсенале (1969-1978гг.), в Великобритании(1984-1985гг.) и в Канаде (1981-1983гг.).

CH безопасен, не обладает мутагенным и канцерогенным действием, не влияет на внутренние органы и кроветворную систему. Не вызывает долговременных поражений глаз и дыхательных путей. Главным недостатком CH является его химическая нестабильность и достаточно сложный и дорогостоящий синтез, не позволяющий получить чистый продукт.

CS
(o-хлорбензилиденмалононитрил)
CH
(1-метокси-1,3,5-циклогептатриен)

Для достижения максимального эффекта CS должен применяться в виде аэрозоля с микрочастицами диаметром около 60мкм. Используемые для этого пиротехнические составы могут вызывать ожоги кожи и глаз, повреждение имущества и пожары.

Устройства для возгонки CH или распыления более просты и безопасны в обращении.

Частицы аэрозоля, оседая на мебели, могут надолго затруднить вход в помещение, где применялся CS.

Для удаления остатков ирританта достаточно непродолжительного проветривания.

Для удаления остатков CS с предметов и поверхности кожи необходимо использовать специальные растворы. Это требует дополнительных усилий и времени, особенно при массовых поражениях.

Дегазация не требуется

CS легко поглощается одеждой, чем продлевает его действие на пораженного и окружающих его людей. Это затрудняет транспортировку арестованного в патрульной машине. От вторичных эффектов могут страдать и находящиеся вместе с ним в тюремной камере.

Благодаря высокой летучести быстро испаряется с поверхности кожи и тканей одежды.

Поражает только открытые участки тела. Раздражение кожи переносимо. Для защиты достаточно противогаза.

Проникает через одежду. Противогаз не защищает.

Слезотечение проходит через несколько минут, боль исчезает через 15 мин.

Эффект CH длится не менее 30 мин.

Тем не менее, для подтверждения безопасности CH требуются дополнительные исследования. В экспериментах на животных выявлено, что при внутривенном введении в дозах свыше 10 мг/кг, CH вызывает поражение клеток мозжечка[11].

Синтез: Из-за несовершенства синтеза первые образцы CH, поступившие для испытаний содержали только 78-89% активного изомера, дальнейшие работы в этом направлении позволили получить CH чистотой 92-93%.[1-4, 8].

В ранних методиках в качестве исходного вещества служил кеталь циклогептанона[13], но более высокий выход дает предложенный позднее синтез CH из циклогептатриенил тетрафторбората (I).

Еще один вариант синтеза из 7,7-дихлор-1-метоксибицикло[4.1.0]гептана с 66% выходом (с фенотиазином и 2-пиколином при 128-130ºС, в атмосфере азота, 20 часов) предложен Langford G. E. в 1989г.[9]

Лабораторный синтез: 11г (0,66 моля) циклогептатриенил тетрафторбората растворяют в 60 мл воды и быстро помешивая добавляют к раствору 4,6г (0,70 моля) метилата натрия в 300мл метанола. Смесь перемешивают в течение 3 часов при комнатной температуре и экстрагируют 4 порциями эфира по 100мл. Эфирный экстракт промывают и высушивают. Остаток перегоняют при пониженном давлении и получают 5г 7-метокси-1,3,5-циклогептатриен (т.кип. 56-60ºС при 15 мм рт.ст.).

7-метокси-1,3,5-циклогептатриен (30г) нагревают до 180ºС под давлением в колбе заполненной азотом в течении 3 часов, затем содержимое охлаждают, перегоняют в вакууме и получают 1-метокси-1,3,5-циклогептатриен. Выход 70%. (т.кип. 60ºС при 9 мм рт.ст).

Клиника отравления: При воздействии на кожу вызывает сильную боль и покраснение, напоминающие ожог I-II степени, как в виде жидкости, так и при воздействии паров. Раздражает глаза и дыхательные пути слабее, чем другие ирританты.

Токсичность: Могут используются концентрации от 1 до 200 мг/м3 (лучше 5 - 100 мг/м3). Достаточной для выведения из строя считается концентрация 20 мг/м3.

В одном из опытов, из25 добровольцев, только четверо смогли выдержать более минуты пребывание без противогаза, в комнате с концентрацией CH 18,5 – 20 мг/м3.

В другом эксперименте, в котором приняли участие 29 человек, а концентрация CH составляла 10,8-12 мг/м3, больше минуты продержаться смогли только 7 волонтеров, а 3 минуты не вынес ни один.

В серии экспериментов, которые проводились Эджвудском Арсенале в 1969-1970гг., изучалось действие CH в концентрациях от 15,4 до 64 мг·мин/м3, при времени экспозиции от 30 сек до 5 мин. Отмечено полное исчезновение признаков отравления через 15 мин, а слезотечение прекращалось уже через несколько минут после экспозиции. Биохимические и клинические анализы также показали низкую токсичность CH.

Одежда и противогаз не защищают от действия CH. Через 15 мин пребывания в зоне поражения (концентрация CH - 100 мг/м3), испытуемые ощущали сильное жжение под мышками, в паху и на потных участках тела. Через 20 мин боль стала невыносимой и им пришлось спешно покинуть зараженный участок. На свежем воздухе действие CH прекратилось через 20 мин, а через 1 час исчезло и покраснение кожи.

Сравнительная токсичность ирритантов в опытах на животных [10,12]

Характеристика

CR CS CH

Летучесть при 20ºС

0,36 0,63 8,484 (при 25ºС)

LCt50 (морская свинка, мг·мин/м3)

36 439 169 000 176 000

LCt50 (собака, мг·мин/м3)

29 748 57 171 63 322

LD50 (собака, на кожу, мг/ кг)

нет данных нет данных 708-1000

LD50 (крыса, на кожу, мг/кг)

нет данных нет данных 442-884

LD50 (крыса, per os, мг/кг)

нет данных нет данных 57

Дегазация: Обычно не требуется. 1-метокси-1,3,5-циклогептатриен не задерживается в тканях одежды, обивке мебели, шторах, драпировке и т.п. Даже после применения CH в помещениях, достаточно от 30 мин до нескольких часов проветривания, чтобы его действие перестало ощущаться.

Применение: Может применяться самостоятельно, но предпочтительней использование специальных рецептур, в состав которых также входят антиоксидант и растворитель с т.кип. ниже 70ºС, например, изопентан, хлорированные углеводороды или фреоны.

Другие статьи:
CH (1-methoxy-l,3,5-cycloheptatriene)(англ.) Результаты токсикологического исследования алгогена CH в США.

Литература и ссылки:
[1] Conrow K 1963 Organic Synthesis 43, 101.
[2] Conrow K 1961, J. Am. Chem. Soc. 83, 2342
[3] T. Nozoe and K., Takahashi, Bull Chem. Soc. Japan, 38, 665, 1965.
[4] Pratt, J. T.Reaction of Cycloheptatriene, PHD Thesis, University of Washington, Seattle, Wash. 1964.
[7] D. G. Lindsey И C. B. Reese, Tetrahedron, 21, 1673 (1965).
[8] W.R. Hydro, U.S. Pat. No. 4,249,025 (1981).
[9] Langford G. E, U.S. Pat. No 4,978,806 (1990).
[10] Simmons et al. EC-TR-76018, 1976.
[11] Marrs T.C., Allen I.V., Colgrave H.F., McConnell R. Hum. Exp. Toxicol. 1991 Mar;10(2):93-101.
[12] Brown V.K., Ferrigan L.W., Stevenson D.E. The Acute Toxicity and Skin Irritant Properties of Tropilidene (Cyclohepta-1,3,5-triene). Annals of Occupational Hygiene, Vol. 10, p.123-126, 1967.
[13] E. W. Garbisch, Jr., J. Org. Chem., 30, 2109 (1965).

Лещинский И.В.

На Главную Страницу


URL: Невидимое оружие Copyright © Leshchinsky Igor, 2002-2005 Revised - 1 сентября 2004г.