Какодиловая кислота

Какодиловая кислота
Общие
Систематическое наименование	Диметиларсиновая кислота
Традиционные названия	Диметиларсоновая кислота; какодиловая кислота, гидроксидиметиларсин оксид
Хим. формула	C2H7AsO2
Физические свойства
Молярная масса	137,9977 г/моль
Плотность	> 1,1 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	195 °C
• кипения	> 200 °C
• вспышки	253,1 °C
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты ${\displaystyle pK_{a}}$	1,57
Растворимость
• в воде	66,7 г/100 мл
• в диметиловом эфире	практически не растворим
• в	растворима в уксусной кислоте, хорошо растворима в этаноле
Структура
Кристаллическая структура	триклинная
Классификация
Рег. номер CAS	75-60-5
PubChem	2513
Рег. номер EINECS	200-883-4
SMILES	C[As](=O)(C)O
InChI	InChI=1S/C2H7AsO2/c1-3(2,4)5/h1-2H3,(H,4,5) OGGXGZAMXPVRFZ-UHFFFAOYSA-N
RTECS	CH7525000
ChEBI	48765
ChemSpider	2418
Безопасность
ЛД50	644 мг·кг^−1 (крыса, орально)[1]
Токсичность	СДЯВ, токсична[2], канцерогенна, тератоген
Фразы риска (R)	R23/25 R50/53 R40
Фразы безопасности (S)	(S2) S20/21 S28 S45 S60 S61
Краткие характер. опасности (H)	H301, H331, H410
Меры предостор. (P)	P261, P273, P301+310, P311, P501
Пиктограммы СГС
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Какодиловая кислотa (также известна как диметиларсиновая кислота) — ядовитое и канцерогенное мышьякоорганическое соединение[3]. Является производным мышьяковой кислоты. Производные какодиловой кислоты, какодилаты, часто используются в качестве гербицидов. Например, «Агент Блю», один из первых гербицидов, использовавшихся во время войны во Вьетнаме, представлял собой смесь какодиловой кислоты и её натриевой соли и использовался для уничтожения посевов риса[4].

История

Наиболее ранние исследования какодилов провёл Роберт Бунзен в Марбургском университете. Сам Бунзен так писал об этих соединениях: «запах этого тела вызывает мгновенное покалывание в руках и ногах, вплоть до головокружения и бесчувствия… Примечательно, что когда человек подвергается воздействию запаха этих соединений, язык покрывается чёрным налётом, даже если отсутствуют дальнейшие негативные последствия»[5]. Его работы в этой области привели к более глубокому пониманию природы метилового радикала.

Окись какодила, ((СН₃)₂Аs)₂O, стала первым металлоорганическим соединением, полученным синтетическим путём.

Какодиловая кислота и её соли использовались для создания гербицидов множеством производителей и продавались под многочисленными брендами. APC Holdings Corp. продавали какодиловую кислота и её соли под фирменным наименованием Phytar[6]. Разновидность использовавшаяся во Вьетнаме (Агент Блю) называлась Phytar 560G[7].

Свойства

Какодиловая кислота представляет собой горючее, белое, гигроскопичное твёрдое вещество без запаха, очень хорошо растворимое в воде. Водный раствор проявляет кислотные свойства[8].

Применение

Какодилат натрия часто используется для приготовления буферных растворов при подготовке и фиксации биологических образцов для электронной микроскопии. Применяют также натриевую соль какодиловой кислоты при кристаллизации белка в качестве буферного раствора с рН в диапазоне от 5,0 до 7,4.

Какодиловая кислота также используется в качестве неселективного гербицида для борьбы с сорняками на неокультуренных землях, для дефолиации и высыхания хлопковых культур до сбора урожая и уничтожения нежелательных деревьев путём инъекции. В Европейском Союзе и в Швейцарии это вещество запрещено к использованию в качестве компонента гербицидов[9].

Синтез и реакции

В 18 веке было известно, что совмещая As₂О₃ и четыре эквивалента ацетата калия (СН₃COOK) можно получить так называемую «дымящую жидкость Каде», которая содержала окись какодила ((СН₃)₂Аs)₂О и какодил ((СН₃)₂Аs)₂.

Какодиловую кислоту можно восстановить до производных диметиларсина (III), которые являются универсальными промежуточными продуктами для синтеза других органических соединений мышьяка[10][11]:

${\displaystyle {\mathsf {(CH_{3})_{2}AsO_{2}H+2Zn+4HCl\rightarrow (CH_{3})_{2}AsH+2ZnCl_{2}+2H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {(CH_{3})_{2}AsO_{2}H+SO_{2}+HI\rightarrow (CH_{3})_{2}AsI+H_{2}SO_{4}}}}$

Влияние на здоровье

Какодиловая кислота токсична при попадании внутрь организма[12], вдыхании или контакте с кожей. На грызунах было показано, что она является тератогеном, часто вызывает расщепление нёба и фетальную смертность при высоких дозах. Было показаны, что она проявляет генотоксические свойства в клетках человека, вызывает апоптоз клеток, а также снижает скорость синтеза ДНК и приводит к укорочению её нитей. Не являясь сильным канцерогеном, какодиловая кислота усиливает действие других канцерогенов в таких органах, как почки и печень.

Примечания

1. Eintrag zu Какодиловая кислота in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM) .
2. Токсичность какодиловой кислоты обусловлена наличием в ней мышьяка
3. Какодиловая кислота: токсичность
4. Eintrag zu Dimethylarsinsäure (нем.). In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 1. Mai 2014.
5. Bunsen Biography  (неопр.). Дата обращения: 31 июля 2016. Архивировано 24 мая 2021 года.
6. Stanley A. Greene. Sittig's Handbook of Pesticides and Agricultural Chemicals (англ.). — William Andrew, 2005. — P. 132. — ISBN 978-0-8155-1903-4.
7. Committee to Review the Health Effects in Vietnam Veterans of Exposure to Herbicides Institute of Medicine. Veterans and Agent Orange: Health Effects of Herbicides Used in Vietnam (англ.). — National Academies Press^[англ.], 1994. — P. 89—90. — ISBN 978-0-309-55619-4.
8. Wolfgang Legrum: Riechstoffe, zwischen Gestank und Duft, Vieweg + Teubner Verlag (2011) S. 72-73, ISBN 978-3-8348-1245-2.
9. Generaldirektion Gesundheit und Lebensmittelsicherheit der Europäischen Kommission: EU-Pestiziddatenbank; Eintrag im nationalen Pflanzenschutzmittelverzeichnis der Schweiz; abgerufen am 20. Juni 2016.
10. Feltham, R. D.; Kasenally, A. and Nyholm, R. S., «A New Synthesis of Di- and Tri-Tertiary Arsines», Journal of Organometallic Chemistry, 1967, volume 7, 285—288.
11. Burrows, G. J. and Turner, E. E., «A New Type of Compound containing Arsenic», Journal of the Chemical Society Transactions, 1920, 1374—1383
12. Токсическое действие какодиловой кислоты