Tetraetilo pirofosfato , abreviado TEPP, es un compuesto de fosfato orgánico con la fórmula [(C 2 H 5 O) 2 P (O)] 2 O. Es la tetra acetato derivado de pirofosfato (P 2 O 7 4- ). Es un aceite incoloro que se solidifica cerca de la temperatura ambiente. Se utiliza como insecticida . El compuesto se hidroliza rápidamente. [3]
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido Difosfato de tetraetilo | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.003.179 |
Número CE |
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KEGG | |
PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
un numero | 3018 2783 |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 8 H 20 O 7 P 2 | |
Masa molar | 290,189 g · mol −1 |
Apariencia | líquido incoloro a ámbar [1] |
Olor | débil, afrutado [1] |
Densidad | 1,19 g / ml (20 ° C) [1] |
Punto de fusion | 0 ° C; 32 ° F; 273 K [1] |
Punto de ebullición | se descompone [1] |
miscible [1] | |
Presión de vapor | 0,0002 mmHg (20 ° C) [1] |
Peligros | |
Pictogramas GHS | |
Palabra de señal GHS | Peligro |
H300 , H310 , H400 | |
P262 , P264 , P270 , P273 , P280 , P301 + 310 , P302 + 350 , P310 , P321 , P322 , P330 , P361 , P363 , P391 , P405 , P501 | |
NFPA 704 (diamante de fuego) | 4 1 1 |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD Lo ( más bajo publicado ) | 0,5 mg / kg (rata, oral) 2,3 mg / kg (conejillo de indias, oral) 3 mg / kg (ratón, oral) [2] |
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | TWA 0,05 mg / m 3 [piel] [1] |
REL (recomendado) | TWA 0,05 mg / m3 [piel] [1] |
IDLH (peligro inmediato) | 5 mg / m 3 [1] |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Aplicaciones
TEPP es un muy buen insecticida para pulgones, ácaros, arañas, cochinillas, saltahojas, chinches lygus, trips, minadores de hojas y muchas otras plagas. [4] El TEPP y otros organofosforados son los pesticidas más utilizados en los EE. UU. Debido a su eficacia y su impacto relativamente pequeño en el medio ambiente. [5] Los organofosforados se hidrolizan y descomponen con tanta facilidad que el período residual es de aproximadamente 48 horas para TEPP. [4] Es tiempo suficiente para que TEPP haga su trabajo, ya que TEPP es mayormente tóxico agudo con propiedades similares a los de los gases nerviosos. [5]
TEPP se ha utilizado para el tratamiento de la miastenia gravis, una enfermedad autoinmune . El tratamiento aumentaría la fuerza. [6]
Síntesis
La síntesis de De Clermont y Moschnin se basó en el trabajo anterior de Alexander Williamson (quien es bien conocido por la síntesis de éteres de Williamson ). [7] Su síntesis hizo uso de yoduro de etilo y sales de plata para formar ésteres en combinación con pirofosfato. [8]
- Ag 4 P 2 O 7 + 4 EtI → [(EtO) 2 P (O)] 2 O + 4 AgI
Las rutas comerciales a TEPP a menudo utilizan métodos desarrollados por Schrader, Woodstock y Toy. El fosfato de trietilo reacciona con oxicloruro de fósforo (método de Schrader) o pentóxido de fósforo (método de Woodstock). [9] [10] Alternativamente, la hidrólisis controlada del fosforocloridato de dietilo produce el compuesto: [11] [12]
- 2 (EtO) 2 P (O) Cl + H 2 O → [(EtO) 2 P (O)] 2 O + 2 HCl
El tetrabencilpirofosfato relacionado se prepara por deshidratación de ácido dibencilfosfórico: [13]
- 2 (RO) 2 P (O) OH → [(EtO) 2 P (O)] 2 O + H 2 O
Hidrólisis
La hidrólisis sigue una cinética de primer orden, con t 1/2 = 7,5 horas a 25 ° C y 3,1 horas a 40 ° C. [4]
El TEPP y la mayoría de los demás organofosforados se desintoxican por hidrólisis. [14] Debido a esta oxidación e hidrólisis, el compuesto se vuelve más polar, lo que hace que sea mucho más fácil de excretar a través de la orina. Tenga en cuenta que TEPP es un compuesto lipofílico, por lo que puede difundirse fácilmente a través de los tejidos. Esto dificulta la excreción de TEPP.
Muchas enzimas hidrolizan la TEPP, especialmente las fosfotriesterasas (PTE). En el suero y el hígado, se encuentra una actividad PTE significativamente mayor que en otros tejidos de mamíferos. [14]
Los PTE son responsables de la ruptura del enlace entre el átomo de fósforo y el grupo saliente. Cuando TEPP se hidroliza, el producto es fosfato de dietilo. [14] [15]
Toxicidad
TEPP es bioactivo como inhibidor de la acetilcolinesterasa . Se une fuertemente a un grupo hidroxilo de serina en el sitio activo, evitando que esta enzima actúe sobre su sustrato normal, el neurotransmisor acetilcolina .
TEPP es altamente tóxico para todos los animales de sangre caliente, incluidos los humanos. Esto incluye el contacto directo y la inhalación de los vapores. [16] Hay tres tipos de efectos en estos animales que se han manifestado durante los estudios de laboratorio.
- DÉRMICA: LD 50 = 2,4 mg / kg (rata macho)
- ORAL: LD 50 = 1,12 mg / kg (rata) [4]
La muerte se debe principalmente a insuficiencia respiratoria y, en algunos casos, a un paro cardíaco. La ruta de absorción puede ser responsable del rango de efecto en ciertos sistemas. [17]
Para los animales de sangre fría, los efectos son ligeramente diferentes. En un estudio con ranas, la exposición aguda provocó una depresión en la cantidad de eritocitos en la sangre. También hubo una reducción de glóbulos blancos, especialmente los granulocitos y linfocitos neutrófilos. No hubo daño visible en los vasos sanguíneos que explique la pérdida de células sanguíneas. Además, no hubo signos como sialorrea o lágrimas como en los animales de sangre caliente, aunque hubo hipotonía que condujo a la parálisis. [18]
Historia
Fue sintetizado por primera vez por Wladimir Moschnin en 1854 mientras trabajaba con Adolphe Wurtz . Un compañero de estudios, Philippe de Clermont, a menudo se acredita incorrectamente como el descubridor de TEPP a pesar de su reconocimiento de la primacía Moschnin en dos publicaciones. [19]
La ignorancia sobre la toxicidad potencial de TEPP es evidenciada por el propio De Clermont, quien describió el sabor de TEPP como de sabor ardiente y olor peculiar (" un liquide visqueux d'une saveur brulante (et) d'une odeur particuliere ") . [7] Aunque TEPP ha sido sintetizado repetidamente por otros químicos durante los años siguientes, no se observaron efectos adversos hasta la década de 1930. Además, su familia nunca ha informado de que Philippe de Clermont estuviera enfermo hasta su fallecimiento a los 90 años. Mientras tanto, la química de los organofosforados realmente ha comenzado a desarrollarse con la ayuda de AW von Hofmann, Carl Arnold August Michaelis y Aleksandr Arbuzov . [20]
No fue hasta 1932 antes de que se reconocieran los primeros efectos adversos de compuestos similares al TEPP. Willy Lange y Gerda von Krueger fueron los primeros en informar sobre tales efectos, sobre los cuales se publicó la siguiente declaración en su artículo (en alemán): [21]
"Curiosamente, informamos del fuerte efecto de los ésteres de alquilo de ácido fosfórico monofluorofosfato en el organismo humano. El vapor de estos compuestos tiene un olor agradable y muy aromático. Después de solo unos minutos de inhalar el vapor, hay una fuerte presión en la laringe , asociado con dificultad para respirar. Luego viene la disminución de la conciencia, opacidades y fenómenos deslumbrantes que causan sensibilidad dolorosa del ojo a la luz. Solo después de varias horas se alivian estos fenómenos. Al parecer, no son causados por productos de descomposición ácidos del éster, pero probablemente se deben a los propios monofluorofosfatos de dialquilo. Los efectos se ejercen en cantidades muy pequeñas ".
A partir de 1935, el gobierno alemán comenzó a recopilar información sobre nuevas sustancias tóxicas, algunas de las cuales serían clasificadas como secretas por el Ministerio de Defensa alemán . [20] Gerhard Schrader , que se ha hecho famoso por sus estudios sobre insecticidas organofosforados y gases nerviosos, fue uno de los químicos que también estaba estudiando TEPP. En sus estudios, en particular sus estudios sobre los aspectos biológicos, notó que este reactivo posiblemente podría usarse como insecticida. Esto haría que la clasificación del compuesto como secreto fuera desventajosa para las empresas comerciales. [20]
Hacia el comienzo de la Segunda Guerra Mundial , se descubrió que TEPP era un inhibidor de las colinesterasas. [7] Schrader se refirió a los estudios de Eberhard Gross, quien fue el primero en reconocer el mecanismo de acción del TEPP en 1939. Se llevaron a cabo más experimentos, incluidos los de Hans Gremels, quien confirmó el trabajo de Gross. [20] Gremels también participó en el desarrollo de gases nerviosos en ese momento. Sus estudios involucraron varias especies de animales y voluntarios humanos. Por esa misma época, se descubrió la atropina como un posible antídoto para la actividad anticolinesterasa de TEPP.
Después de la Segunda Guerra Mundial, Schrader fue uno de los muchos científicos alemanes que fueron interrogados por científicos ingleses, entre otros. Durante la guerra, los ingleses habían estado desarrollando sus propias armas químicas para sorprender a sus enemigos. En estos interrogatorios se reveló la existencia de TEPP y otros insecticidas. La existencia de gases nerviosos, aunque también fue revelada por Schrader, fue mantenida en secreto por los militares. [11]
Referencias
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