Ртутьорганическое химическое соединение
Химическое соединение
Диметилртуть — чрезвычайно токсичное ртутьорганическое соединение с формулой ( CH3 ) 2Hg . Летучая, легковоспламеняющаяся, плотная и бесцветная жидкость, диметилртуть — один из сильнейших известных нейротоксинов . Менее 0,1 мл способны вызвать тяжелое отравление ртутью, приводящее к смерти. [2]
Синтез, структура и реакции
Это соединение было одним из самых ранних металлоорганических соединений , о которых сообщалось, что отражает его значительную стабильность. Это соединение было впервые получено Джорджем Бактоном в 1857 году путем реакции метилртути иодида с цианидом калия : [3]
- 2 CH 3 HgI + 2 KCN → Hg(CH 3 ) 2 + 2 KI + (CN) 2 + Hg
Позже Эдвард Франкланд обнаружил , что его можно синтезировать путем обработки амальгамы натрия метилгалогенидами :
- Hg + 2 Na + 2 CH 3 I → Hg(CH 3 ) 2 + 2 NaI
Его также можно получить путем алкилирования хлорида ртути метиллитием :
- HgCl2 + 2LiCH3 → Hg ( CH3 ) 2 + 2LiCl
Молекула имеет линейную структуру с длиной связей Hg–C 2,083 Å. [4]
Реакционная способность и физические свойства
Диметилртуть стабильна в воде и реагирует с минеральными кислотами со значительной скоростью только при повышенных температурах, [5] [6], тогда как соответствующие кадмиево-органические и цинкоорганические соединения (и большинство алкилов металлов в целом) гидролизуются быстро. Разница отражает высокую электроотрицательность Hg (Полинг EN = 2,00) и низкое сродство Hg(II) к кислородным лигандам. Соединение подвергается реакции перераспределения с хлоридом ртути, давая хлорид метилртути:
- ( CH3 ) 2Hg + HgCl2 → 2CH3HgCl
В то время как диметилртуть является летучей жидкостью , хлорид метилртути является кристаллическим твердым веществом . [7]
Использовать
Диметилртуть имеет мало применений из-за связанных с ней рисков. Она изучалась для реакций, включающих связывание катионов метилртути с целевыми молекулами, образуя мощные бактерициды, но биоаккумуляция метилртути и ее конечная токсичность привели к тому, что от нее в значительной степени отказались в пользу менее токсичных соединений этилртути и диэтилртути , которые выполняют аналогичную функцию без опасности биоаккумуляции.
В токсикологии он все еще находит ограниченное применение в качестве эталонного токсина. Он также используется для калибровки приборов ЯМР для обнаружения ртути (δ 0 ppm для 199 Hg ЯМР), хотя в настоящее время предпочтение отдается диэтилртути и менее токсичным солям ртути. [8] [9] [10]
Около 1960 года Фил Померанц, работавший в Бюро военно-морского вооружения , предложил использовать диметилртуть в качестве топливной смеси с красной дымящейся азотной кислотой . [11] Этого так и не сделали, хотя это привело к испытанию ракеты на основе красной дымящейся азотной кислоты — несимметричного диметилгидразина с элементарной ртутью, впрыскиваемой в камеру сгорания на военно-морской испытательной станции . [11]
Безопасность
Диметилртуть чрезвычайно токсична и опасна в обращении. Поглощение даже таких низких доз, как 0,1 мл, может привести к тяжелому отравлению ртутью. [2] Риски увеличиваются из-за высокого давления паров этого соединения . [2] Поскольку она очень липофильна, она очень легко впитывается через кожу и в жировые отложения и может проникать во многие материалы, включая многие пластмассы и резиновые смеси.
Испытания на проницаемость показали, что несколько типов одноразовых латексных или поливинилхлоридных перчаток (обычно толщиной около 0,1 мм), обычно используемых в большинстве лабораторий и клинических учреждений, имели высокие и максимальные скорости проницаемости диметилртути в течение 15 секунд. [12] Американское управление по охране труда и промышленной гигиене рекомендует работать с диметилртутью в высокопрочных ламинированных перчатках с дополнительной парой износостойких перчаток, надеваемых поверх ламинированной пары, а также рекомендует использовать защитную маску для лица и работать в вытяжном шкафу . [2] [13]
Диметилртуть метаболизируется через несколько дней до метилртути . [12] Метилртуть легко проникает через гематоэнцефалический барьер , вероятно, из-за образования комплекса с цистеином . [ 13] Она легко всасывается в организм и имеет тенденцию к биоаккумуляции . Симптомы отравления могут проявляться с задержкой в несколько месяцев, что приводит к случаям, когда диагноз в конечном итоге устанавливается, но только в тот момент, когда уже слишком поздно или почти слишком поздно для успешного лечения. [13] Отравление метилртутью также известно как болезнь Минамата .
Инциденты
- Еще в 1865 году двое сотрудников лаборатории Эдварда Франкленда умерли после проявления прогрессирующих неврологических симптомов после случайного воздействия этого соединения. [3]
- Карен Веттерхан , профессор химии в Дартмутском колледже , умерла в 1997 году, через десять месяцев после того, как пролила всего несколько капель диметилртути на свои латексные перчатки. [2] [14] Этот инцидент привел к повышению осведомленности о чрезвычайной токсичности вещества и его способности легко проникать в латекс по сравнению с менее пористыми материалами, такими как нитрил . Были опубликованы новые руководящие принципы OSHA по обращению с материалами, многие учреждения очистили свои запасы этого соединения, и его стало практически невозможно купить. [15]
- Кристоф Бульвин , 40-летний немецкий администратор базы данных IG Bergbau, Chemie, Energie , утверждал, что 15 июля 2011 года в Ганновере , Германия, на него напали с зонтиком, на конце которого был шприц . Бульвин, который умер год спустя от отравления ртутью , сказал, что конфисковал шприц, в котором позже обнаружился диметилртуть. [16] [17] [18] Согласно статье 2020 года в журнале Forensic Science, Medicine and Pathology, полицейские расследования обнаружили шприц, содержащий типичное соединение ртути и таллия, в машине Бульвина, а также ртуть и таллий в термометрах на его рабочем месте. Неубедительные прижизненные и посмертные анализы крови, мочи и тканей ставят под сомнение версию о нападении. Отсутствие установленного нападавшего или мотива, а также наличие различных соединений ртути в машине Бульвина привели полицию к выводу, что интоксикация, вероятно, была произведена им самим, тем самым прекратив предварительное расследование. [19] Отчет судебной экспертизы, медицины и патологии противоречит другим сообщениям, включая эпизод 2022 года немецкой телепрограммы Aktenzeichen XY .. ungelöst , который был совместно отредактирован уголовной полицией Ганновера. [20]
Ссылки
- ^ "dimethylmercury – Compound Summary". PubChem Compound . США: Национальный центр биотехнологической информации. 16 сентября 2004 г. Идентификация и связанные с ней записи . Получено 29 января 2021 г.
- ^ abcde "Бюллетени OSHA об опасности – Диметилртуть". OSHA.gov . Получено 29 января 2021 г. .
- ^ ab Химия ртути. CA McAuliffe. Лондон: Macmillan. 1977. ISBN 978-1-349-02489-6. OCLC 1057702183.
{{cite book}}
: CS1 maint: другие ( ссылка ) - ^ Холлеман, А.Ф.; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Crabtree, Robert H. (2005). Металлоорганическая химия переходных металлов (4-е изд.). Hoboken, NJ: John Wiley. стр. 424. ISBN 0471662569. OCLC 61520528.
- ^ Baughman, George L.; Gordon, John A.; Wolfe, N. Lee; Zepp, Richard G. (сентябрь 1973 г.). Химия ртутьорганических соединений в водных системах. Серия экологических исследований Агентства по охране окружающей среды США . Печать правительства США. Офф. стр. 34–40 . Получено 29 января 2021 г.
- ^ "Метилртуть хлорид". PubChem . Национальный центр биотехнологической информации , Национальные институты здравоохранения США . Получено 29 января 2021 г.
- ↑ O'Halloran, TV; Singer, CP (10 марта 1998 г.). "199Hg Standards". Северо-Западный университет. Архивировано из оригинала 14 мая 2005 г. Получено 20 января 2021 г.
- ^ Хоффман, Р. (1 августа 2011 г.). "(Hg) Mercury NMR". Иерусалим: Еврейский университет . Получено 29 января 2021 г.
- ^ "Delayed Toxic Syndromes" (PDF) . Терроризм страхом и неопределенностью . ORAU . Архивировано из оригинала (PDF) 23 апреля 2012 г. . Получено 29 января 2021 г. .
- ^ ab Clark, John Drury (23 мая 2018 г.). Ignition! . New Brunswick: Rutgers University Press Classics. стр. 162–164. ISBN 978-0-8135-9583-2.
- ^ ab Nierenberg, David W.; Nordgren, Richard E.; Chang, Morris B.; Siegler, Richard W.; Blayney, Michael B.; Hochberg, Fred; Toribara, Taft Y.; Cernichiari, Elsa; Clarkson, Thomas (1998). «Отсроченное мозжечковое заболевание и смерть после случайного воздействия диметилртути». New England Journal of Medicine . 338 (23): 1672–1676. doi : 10.1056/NEJM199806043382305 . PMID 9614258.
- ^ abc Коттон, Саймон (октябрь 2003 г.). «Диметилртуть и отравление ртутью: история Карен Веттерхан». Молекула месяца . Химическая школа Бристольского университета . doi :10.6084/m9.figshare.5245807 . Получено 29 января 2021 г.
- ^ "Диметилртуть и отравление ртутью". Молекула месяца www.chm.bris.ac.uk. Октябрь 2003 г. Получено 25 августа 2022 г.
- ^ Кавано, Рэй (19 февраля 2019 г.). «Опасности диметилртути». Chemistry World . Royal Society of Chemistry . Получено 29 января 2021 г. .
- ^ Альберс, Энн; Гис, Урсула; Раачен, Ханс-Юрген; Клинчар, Михаэль (1 сентября 2020 г.). «Еще одно убийство зонтиком? – Редкий случай болезни Минамата». Судебная медицина, медицина и патология . 16 (3): 504–509. doi :10.1007/s12024-020-00247-y. ISSN 1556-2891. PMC 7449996. PMID 32323188 .
- ^ "Жертва удара зонтиком умерла от отравления ртутью". www.thelocal.de . 11 мая 2012 г. . Получено 13 июня 2022 г. .
- ^ "Quecksilbervergiftung" [Отравление ртутью]. Дер Шпигель (на немецком языке). 11 мая 2012 года . Проверено 3 сентября 2020 г. .
- ^ Альберс, Энн; Гис, Урсула; Раачен, Ханс-Юрген; Клинчар, Михаэль (1 сентября 2020 г.). «Еще одно убийство зонтиком? – Редкий случай болезни Минамата». Судебная медицина, медицина и патология . 16 (3): 504–509. doi :10.1007/s12024-020-00247-y. ISSN 1556-2891. PMC 7449996. PMID 32323188 .
- ^ "Heimtückischer Mord - Familienvater stirbt nach Spritzenattacke - ZDFmediathek" . 30 августа 2022 года. Архивировано из оригинала 30 августа 2022 года . Проверено 27 октября 2024 г.
Внешние ссылки
- ATSDR – ToxFAQs: Ртуть
- ATSDR – Заявление общественного здравоохранения: ртуть
- ATSDR – MMG: Меркурий
- ATSDR – Токсикологический профиль: ртуть
- Национальный реестр загрязняющих веществ – Информационный бюллетень по ртути и ее соединениям