Фосгеноксим

Фосгеноксим
Інші назви	дихлороформоксим дихлороформальдоксим CX
Ідентифікатори
Номер CAS	1794-86-1
SMILES	C(=NO)(Cl)Cl[1]
InChI	InChI=1S/CHCl2NO/c2-1(3)4-5/h5H
Властивості
Молекулярна формула	CHCl2NO
Молярна маса	113,94 г/моль
Густина	1,8 г/см³
Тпл	35—40 °C
Ткип	129 °C (розкл.)
Розчинність (вода)	70 %
Тиск насиченої пари	11,2 мм рт. ст. (25 °C) 13 мм рт. ст. (40 °C)
Небезпеки
ЛД50	1,8 г (прибл.)
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Фосгенокси́м — органічна сполука ряду галогенованих оксимів. За звичайних умов є безбарвнимим кристалами. Речовина надзвичайно небезпечна при будь-якому контакті, а також легко проникає через одяг, гуму та деревину, тому у міжвоєнний час фосгеноксим розглядався як потенційна хімічна зброя. У контексті воєнного застосування має позначення CX.

Історія

Ряд галогенованих оксимів вперше започаткували Р. Неф і Ю. Шолль, які у 1894 році, проводячи досліди із гримучою кислотою, отримали монохлороформоксим CHCl=NOH. Тридцять років потому Вільгельм Прандтль і Курт Зенневальд синтезували дихлороформоксим (фосгеноксим)[2]. У 1934 році науковці показали перспективність застосування останнього як хімічної зброї[3]. Для фосгеноксиму та інших галогенованих оксимів було запропоновано позначення червоний хрест (за аналогією до терміну жовтий хрест).

Застосування фосгеноксиму у масштабних бойових операціях не проводилося, тому відомості про нього є суттєво обмеженими.

Фізичні властивості

Чистий фосгеноксим є безбарвними призматичними кристалами, а технічний продукт — жовто-коричневою рідиною із гострим запахом. Він легко розчиняється в органічних розчинниках — ефірах, спиртах, галогеноалканах. Особливо стійкими є розчини в етилацетаті. Натомість у воді розчиняється повільно, процес супроводжується незначним гідролізом.

Фосгеноксим є легколетким — його леткість становить 25 мг/л. За низьких температур (-15 °C) і відсутності вологи він є стійким протягом кількох місяців, тоді як за звичайних умов і при дії світла легко полімеризується.

Речовина легко проникає крізь одяг і деревину, також вона є агресивною до гуми.

Отримання

Застосовувані способи отримання фосгеноксиму передбачали відновлення трихлоронітрозометану CCl₃NO або трихлоронітрометану CCl₃NO₂ (хлоропікрину). Відновлення здійснювалося синтетичним або електрохімічним способом.

При хімічному відновленні вихідний трихлоронітрозометан CCl₃NO отримують дією нітратної кислоти на натрієву сіль трихлорометилсульфонової кислоти CCl₃SO₃Na. Відновлення отриманої нітрозосполуки проводиться сірководнем або амальгамою алюмінію у середовищі метанолу чи сірковуглецю:

${\displaystyle \mathrm {CCl_{3}NO+H_{2}S\longrightarrow CCl_{2}{=}NOH+S+HCl} }$

Проте вихід за цією реакцією є вкрай низьким. Значно кращим є вихід у модифікованому методі, де відновлення проводиться оловом і хлоридною кислотою в середовищі етеру (при низькій температурі):

${\displaystyle \mathrm {CCl_{3}NO+2Sn+5HCl\longrightarrow CCl_{2}{=}NOH+2H_{3}O{\cdot }[SnCl_{3}]} }$

Електрохімічне відновлення трихлоронітрометану CCl₃NO₂ проводиться из використанням охолодженого до 5 °C олов'яного катода. Воно послідовно протікає через стадії утворення CCl₃NO, CHCl₂NO і цільового CCl₂=NOH, який виділяють регулюванням напруги. У розчині може протікати і подальше відновлення, продуктом якого є метиламін.

Хімічні властивості

У водних розчинах фосгеноксим незначною мірою гідролізується. Зокрема, за pH 7 його розкладання на 5 % триває 6 днів. Продуктами реакції є вуглекислий газ, гідроксиламін і хлоридна кислота:

${\displaystyle \mathrm {CCl_{2}{=}NOH+2H_{2}O\longrightarrow CO_{2}+H_{2}NOH{\cdot }HCl+HCl} }$

При нагріванні зі зворотним холодильником він розкладається на хлороціан і гіпохлоритну кислоту:

${\displaystyle \mathrm {Cl_{2}C{=}NOH\ {\xrightarrow {t}}\ ClCN+HClO} }$

Розчини фосгеноксиму є нестійкими до дії гідроксидів і карбонатів лужних металів. Саме на цих реакціях заснований принцип дегазації фосгеноксиму.

При дії аміаку один з атомів Хлору заміщується на ціанамідну групу -NH-C≡N, утворюючи нешкідливу похідну. У цьому плані фосгеноксим відрізняється від фосгену, який реагує із утворенням аміну.

Токсичність

Зазвичай фосгеноксим розглядається як отрута шкірно-наривної дії. Однак, на відміну від типового представника цього класу, іприту, фосгеноксим має незначний період прихованої дії або не має його взагалі. Так, незначна кількість отрути у формі крапель спричинює шкірну реакцію вже за 5—20 секунд після контакту, супроводжуючись надзвичайно болісними відчуттями, чого не спостерігається в інших шкірно-наривних отрут. Тому фосгеноксим і його аналоги інколи виділяють у клас отруйних речовин кропивної дії.

Контакт із речовиною небезпечний навіть у її твердому вигляді. У місці контакту спостерігається посіріння шкіри і виникнення еритеми, яка поступово зникає протягом однієї доби, залишаючи пігментацію шкіри.

Випаровування фосгеноксиму є небезпечними для дихальних шляхів та очей. При вдиханні можлива поява набряку легенів, а його дія на органи зору схожа на ефект від люїзиту, що супроводжується болем, кон'юнктивітом і кератитом.

Примітки

1. Phosgene oxime
   d:Track:Q278487
2. Prandtl, W., Sennnewald, K. Über das Trichlor-nitroso-methan, das Dichlor-formoxim (Phosgen-oxim) und einige ihrer Derivate // Chemische Berichte. — 1929. — Т. 62 (26 грудня). — С. 1754—1768. — DOI:10.1002/cber.19290620723. (нім.)
3. Hackmann, J. Th. In welke Richting gaat het Onderzoek naar nieuwe Strijdgassen? // Chemisch Weekblad. — 1934. — Т. 31 (26 грудня). (нід.)

Джерела

• Hoenig, S. L. Compendium of Chemical Warfare Agents. — New York : Springer, 2007. — 222 p. — ISBN 0-387-34626-0. (англ.)
• Ellison, Hank D. Handbook of Chemical and Biological Warfare Agents. — Edition 2nd. — Boca Raton, FL : CRC Press, 2008. — 762 p. — ISBN 978-0-8493-1434-6. (англ.)
• Croddy, Eric A., Wirtz, James J., Larsen, Jeffrey A. Weapons of Mass Destruction: Chemical and biological weapons / Eric A. Croddy, editor. — Santa Barbara : ABC-CLIO, 2005. — Vol. 1. — P. 215. — ISBN 1-85109-495-4. (англ.)
• Франке З. Химия отравляющих веществ. — М. : Химия, 1973. — Т. 1. — 440 с. (рос.)