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光氣肟

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光氣肟
IUPAC名
Dichloroformaldoxime
別名 Phosgene oxime、Hornet gas
識別
CAS號 1794-86-1  ☒N
PubChem 65582
ChemSpider 59024
SMILES
InChI
InChIKey JIRJHEXNDQBKRZ-UHFFFAOYAP
性質
化學式 CHCl2NO
摩爾質量 113.93 g·mol−1
外觀 無色菱形晶體
熔點 39-40 ℃
沸點 129 ℃
溶解性 70%(77°F)
危險性
主要危害 劇毒(LD50:1.8g

LC50:3200mg-min/m³)

若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

光氣肟Phosgene oxime)學名為二氯甲醛肟Dichloroformaldoxime),由德國於1929年製備成功,是一種具有全身中毒性、皮膚糜爛作用和肺毒性的化學戰劑,亦為毒性最強的鹵代酮肟類化合物,因結構與光氣相似而得名;實際上除個別性質外,光氣肟與光氣的大部分性質是不同的。

光氣肟屬非持久性毒劑,因其強烈的刺激性而曾被歸入刺激性毒劑,廣義上則被定性為典型的糜爛性毒劑,但由於在皮膚糜爛作用這一點上與其他同類毒劑很不相同,所以在狹義上往往將其與大多數鹵代肟一般視為一種蕁麻劑英語Nettle agent。二戰期間納粹德國曾貯存過光氣肟但從未使用,二戰後許多國家都對其進行過評估,但由於生產、武器化和存儲困難,僅有非常少數的國家儲存過這種毒劑。前蘇聯克服了技術困難並儲存過光氣肟,但未曾見有將其應用於實戰的公開報導。美軍代號CX[1]

理化性質

純淨的光氣肟系無色菱形晶體,工業品為黃褐色惡臭液體,具有強烈而令人討厭的刺激性氣味,揮發度達20~25mg/L,可溶於乙酸乙酯汽油等多數有機溶劑中,緩慢溶於水並發生水解,在高溫或鹼性條件下水解加速,其產物無毒。[2]

合成

光氣肟在早期工業生產中常通過還原三氯亞硝基甲烷來製取:

在實驗室操作中可以使用錫還原法來製備光氣肟:[3]

用作起爆藥的雷酸汞氯氣作用亦可生成光氣肟:

軍事用途

光氣肟的穩定性遠不如芥子氣等同類毒劑,常溫下即自發分解,不利於貯存;這對軍用毒劑而言是一個致命的缺陷,其實際應用也因此受到很大的限制。

穩定性與貯存

光氣肟性質不穩定,僅在無水且低溫(-15℃)的條件下能保存數月,否則就會不斷自行分解。甘氨酸可以作為光氣肟使用或存儲過程的穩定劑,溶劑則可以選擇硝基甲烷乙醚。光氣肟對金屬及橡膠具有嚴重腐蝕作用,當存在鐵離子時可發生劇烈甚至爆炸性的分解。應當以玻璃搪瓷襯容器盛放光氣肟。

暴露危害

光氣肟是一種既有全身中毒性和皮膚糜爛作用,又有強烈刺激性和肺毒性的毒劑,而在皮膚糜爛作用這一點上又與其他糜爛性毒劑大不相同。[4]因為光氣肟在實際中從未被應用於戰場,亦未見公開報導的相關人類試驗數據,故以下信息僅系根據動物實驗推測而來,不代表實際接觸效果。

  • 皮膚:不論是液滴態、蒸汽態還是固態的光氣肟都可對皮膚造成傷害作用。皮膚接觸毒劑後將產生瞬間的劇痛和燒灼感並出現炎症;大劑量的暴露會令皮膚失去知覺,產生被紅斑包圍的白色水泡,接觸15分鐘後皮膚即變成蜂窩狀,且伴有嚴重的壞死性損傷;皮膚與毒劑直接接觸會產生類似接觸強酸的腐蝕性損傷。一般而言,傷害後果取決於毒劑濃度與暴露時長。沒有任何化學戰劑能夠如光氣肟這樣的蕁麻劑一般立刻造成疼痛並迅速導致組織壞死。
  • 眼:眼部比其他部位更容易受到光氣肟的傷害。當光氣肟的蒸汽或氣膠濃度達到0.02~0.03mg/L時,即可出現流淚、視力模糊、眼瞼痙攣、暫時性失明及角膜腐蝕等症狀,直接接觸會引發角膜損傷和炎症,嚴重時將導致永久性失明。
  • 呼吸道:光氣肟能立刻引起喉痛、咳嗽,並引發頭痛、恐懼、噁心、嘔吐症狀,嚴重時將導致呼吸道損毀。
  • 肺部:與光氣一樣,光氣肟會引發肺水腫,嚴重時將引起血液循環及中樞神經系統功能的紊亂。
  • 消化道:一些動物實驗的數據表明光氣肟可能會導致消化道出血。

洗消

用肥皂與水可以輕易洗刷掉物體表面的毒劑。溶於有機溶劑中的光氣肟溶解度會降低,因此洗消時也許還需要添加額外的溶劑或採用機械混合方式。次氯酸鹽等並不是有效的洗消劑——光氣肟可能會與其反應而產生諸如氯氣的有毒氣體。

參考資料

  1. ^ Handbook of Chemical and Biological Warfare Agents, Second Edition;Nov.16,2009
  2. ^ EMedicine: Urticants, Phosgene Oxime
  3. ^ Zhao Guo Hui,Shou Wei Chun.Chemistry of toxic Agent.Beijing:Institution of Chemical Defense,1985: 489~493
  4. ^ McManus John; Huebner Kermit "Vesicants" Critical care clinics (2005), 21(4), 707-18. doi:10.1016/j.ccc.2005.06.005
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