Диизопропилфторфосфат
Диизопропилфторфосфа́т (сокр. ДФФ) — фосфорорганическое соединение, диизопропиловый эфир фторфосфоновой кислоты, чрезвычайно токсичен (высокотоксичен при пероральном приёме), является нейротоксином, эталонный ингибитор холинэстеразы, изначально синтезирован в качестве потенциального БОВ, обладающего нервно-паралитическим действием, однако, так и не был принят на вооружение, применялся как инсектицид[1].
| Диизопропилфторфосфат | |||
|---|---|---|---|
| |||
| Общие | |||
| Систематическое наименование |
Бис(пропан-2-ил)фторфосфанат | ||
| Сокращения |
ДФФ, ДГР |
||
| Традиционные названия |
Диизопропилфторфосфат, диизопропилфосфофторид, дифлос, изофлюорфат. |
||
| Хим. формула | C6H14FO3P | ||
| Рац. формула | [(CH3)2CHO]2P(O)F | ||
| Физические свойства | |||
| Состояние | бесцветная маслянистая жидкость | ||
| Молярная масса | 184,1457 ± 0,0067 г/моль | ||
| Плотность | 1,055 г/см³ | ||
| Термические свойства | |||
| Температура | |||
| • плавления | -82 °C | ||
| • кипения | 183 °C | ||
| Давление пара | 28 Па (20° С) | ||
| Оптические свойства | |||
| Показатель преломления | 1,379 | ||
| Классификация | |||
| Рег. номер CAS | 55-91-4 | ||
| PubChem | 5936 | ||
| Рег. номер EINECS | 200-247-6 | ||
| SMILES | |||
| InChI | |||
| ChEBI | 17941 | ||
| ChemSpider | 5723 | ||
| Безопасность | |||
| ЛД50 | 36,5 мг/кг (мыши, перорально) | ||
| Токсичность | чрезвычайно токсичен для насекомых, высокотоксичен для млекопитающих и человека, обладает нервно-паралитическим действием. | ||
| Пиктограммы ECB |
 |
||
| NFPA 704 | |||
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
 Медиафайлы на Викискладе | |||
История
правитьВпервые диалкилфторфосфаты были получены и описаны В.Ланге и его студентом фон Крюгер в 1932 году. Диизопропилфторфосфат синтезирован в 1938 году Шрадером и независимо в 1941 году англичанином Сондерсом. Вскоре были найдены инсектицидные свойства.
Синтез
правитьДФФ синтезируют из изопропанола, который взаимодействует с трихлоридом фосфора. Образовавшийся диизопропилфосфит хлорируют и вытесняют атом хлора фтором[2].
Физико-химические свойства
правитьПредставляет собой бесцветную прозрачную маслянистую жидкость со слабым фруктовым запахом, ограничено растворимую в воде, лучше в органических растворителях. Водный раствор ДФФ медленно гидролизуется по уравнению:
- .
![{\displaystyle {\ce {[(CH3)2CHO]2P(O)F + H2O -> [(CH3)2CHO]2P(O)2H + HF}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bd522ff71f072dcc515afb64067b80ca2b3b91b9)
В результате образуется диизопропилфосфоновая и фтороводородная кислота. В водных растворах щелочей и аммиака скорость гидролиза увеличивается.
Применение
правитьИзначально ДФФ планировали использовать в качестве нервно-паралитического ОВ.
В качестве инсектицида
правитьДФФ применялся как контактный инсектицид под торговым названием «дифлос», несмотря на эффективность против вредных насекомых из-за высокой токсичности для теплокровных животных (токсичность обусловлена фторидом) его сняли с производства. LD50 для домашней мухи 15 мг/г.
В фармакологии и медицине
правитьДиизопропилфторфосфат является парасимпатомиметическим препаратом, необратимым антихолинэстеразным средством, и использовался в офтальмологии в качестве миотического средства при лечении хронической глаукомы, в качестве миотического средства в ветеринарии и в качестве экспериментального средства в неврологии из-за его ингибирующих ацетилхолинэстеразу свойств и способности вызывать отсроченную периферическую невропатию[3]. Однако ввиду его чрезвычайно высокой токсичности использование ограничено. В России ДФФ не входит в список препаратов, используемых в лечении глаукомы и запрещён.
Токсикология
правитьСДЯВ с ярко выраженным нервно-паралитическим действием. Диизопропилфторфосфат уже в концентрациях 10−3 мг/л вызывает стойкое многодневное сужение зрачков; количества, превышающие 5·103 мг/л; приводят к явлениям отравления, следующим за миозом.
Признаки отравления типичные для ФОС: головная боль, сужение зрачков, тошнота, бронхоспазм, брадикардия, снижение артериального давления, приступы судорог, перерастающие в паралич. Поражает дыхательный, сердечной деятельности и сосудвигательный центры, вследствие этого наступает смерть. Антидотом при отравлении ДФФ является — атропин.
LD50 для некоторых животных приведены в таблице
| Организм | LD50 |
|---|---|
| белые мыши (перорально) | 36 мг/кг |
| кролики (перорально) | 9,8 мг/кг |
| обезьяны (внутривенно) | 0,3 мг/кг |
Механизм ингибирования
правитьМолекулы ДФФ обладают изостерическим эффектом, то есть структурно схожи с субстратами холинэстераз, в особенности ацетилхолинэстеразы. Механизм ингибирования основан на связывании молекул ДФФ с OH-группой остатка серина в активном центре фермента[4]. Так как образовавшийся диизопропилфосфосерин гораздо прочнее ацетилсерина и распадается очень медленно, активный центр фермента надолго выводится из строя. Это и аналогичные ему соединения образуют большую группу так называемых нервных ядов, ибо, приостанавливая гидролиз ацетилхолина, они резко нарушают деятельность нервной системы[5]. Помимо холинэстераз ДФФ ингибирует все сериновые протеазы к которым относится химотрипсин, а также фосфоглюкомутазу, строение активного центра, которого было определено с помощью данного вещества[6].
Безопасность
правитьДФФ относится к I (высшему) классу опасности. Защитой от ДФФ является противогаз.
Примечания
править- ↑ Isoflurophate. National Cancer Institute. Дата обращения: 30 октября 2022. Архивировано 30 октября 2022 года.
- ↑ Шаблон:Patent
- ↑ Isofluorphate definition. Drugs.com. Дата обращения: 6 сентября 2017. Архивировано из оригинала 6 сентября 2017 года.
- ↑ Под редакцией Н.А.Преображенского. Химия биологически активных природных соединений. — М.: Химия, 1970. — С. 208. — 512 с.
- ↑ Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. — 4-е. — М.: Агар, 1999. — С. 211. — 512 с.
- ↑ Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов. — М.: Высшая школа, 1977. — С. 173. — 224 с.