Pirofosfato de tetraetilo
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| Nombres | |
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| Nombre IUPAC preferido Difosfato de tetraetilo | |
| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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| EBICh |
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| Química biológica |
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| Araña química |
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| Tarjeta informativa de la ECHA | 100.003.179 |
| Número CE |
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| BARRIL |
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Identificador de centro de PubChem |
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| Número RTECS |
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| UNIVERSIDAD |
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| Número de la ONU | 3018 2783 |
Panel de control CompTox ( EPA ) |
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| Propiedades | |
| C8H20O7P2 | |
| 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 fusión | 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 | |
| Etiquetado SGA : | |
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| Peligro | |
| H300 , H310 , H400 | |
| P262 , P264 , P270 , P273 , P280 , P301+P310 , P302+P350 , P310 , P321 , P322 , P330 , P361 , P363 , P391 , P405 , P501 | |
| NFPA 704 (rombo cortafuegos) | |
| Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD Lo ( valor 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 en EE. UU.): | |
PEL (Permisible) | TWA 0,05 mg/m 3 [piel] [1] |
REL (recomendado) | TWA 0,05 mg/m3 [piel] [1] |
IDLH (Peligro inmediato) | 5 mg/m3 [ 1] |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
El pirofosfato de tetraetilo , abreviado TEPP , es un compuesto organofosforado con la fórmula [(C 2 H 5 O) 2 P(O)] 2 O . Es el derivado tetraetílico del 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]
Aplicaciones
El TEPP es un insecticida contra pulgones, ácaros, arañas, cochinillas, chicharritas, 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 porque este organofosforado se descompone muy fácilmente.
La TEPP se ha utilizado para el tratamiento de la miastenia grave, una enfermedad autoinmune . El tratamiento produciría un aumento de la fuerza. [5]
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 éter de Williamson ). [6] Su síntesis hizo uso de yoduro de etilo y sales de plata para formar ésteres en combinación con pirofosfato. [7]
- Ag 4 P 2 O 7 + 4EtI → [(EtO) 2 P(O)] 2 O + 4AgI
Las rutas comerciales para obtener 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). [8] [9] Alternativamente, la hidrólisis controlada del fosforocloruro de dietilo produce el compuesto: [10] [11]
- 2(EtO) 2P (O)Cl + H2O → [(EtO) 2P (O)] 2O + 2HCl
El tetrabencilpirofosfato relacionado se prepara por deshidratación del ácido dibencilfosfórico: [12]
- 2(RO) 2P (O)OH → [(EtO) 2P (O) ] 2O + H2O
Hidrólisis
El TEPP y la mayoría de los demás organofosforados son susceptibles a la hidrólisis. [13] El producto es fosfato de dietilo. [13] [14]
Toxicidad
El TEPP es bioactivo como inhibidor de la acetilcolinesterasa . Reacciona con el grupo hidroxilo de la serina en el sitio activo, impidiendo que esta enzima actúe sobre su sustrato normal, el neurotransmisor acetilcolina .
El TEPP es altamente tóxico para todos los animales de sangre caliente, incluidos los humanos. [15] Hay tres tipos de efectos en estos animales que se han detectado durante 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 en la mayoría de los casos a insuficiencia respiratoria y, en algunos casos, a paro cardíaco. La vía de absorción podría ser responsable de la variedad de efectos en determinados sistemas. [16]
En el caso de los animales de sangre fría, los efectos son ligeramente diferentes. En un estudio con ranas, la exposición aguda provocó una disminución de la cantidad de eritrocitos en la sangre. También se observó una reducción de los glóbulos blancos, especialmente los granulocitos neutrófilos y los linfocitos. No se observaron daños visibles en los vasos sanguíneos que explicaran la pérdida de células sanguíneas. Además, no se observaron signos como hipersalivación o lágrimas como en los animales de sangre caliente, aunque sí una hipotonía que condujo a la parálisis. [17]
Historia
Fue sintetizado por primera vez por Wladimir Moschnin en 1854 mientras trabajaba con Adolphe Wurtz . A un compañero de estudios, Philippe de Clermont, se le atribuye a menudo incorrectamente el descubrimiento del TEPP a pesar de que reconoció la primacía de Moschnin en dos publicaciones. [18]
El propio De Clermont demostró que desconocía la posible toxicidad del TEPP, ya que describió el sabor del TEPP como a quemado y con un olor peculiar. [6] Aunque el TEPP fue sintetizado repetidamente por otros químicos durante los años siguientes, no fue hasta la década de 1930 que se observaron efectos adversos. Además, la familia de Philippe de Clermont nunca informó de que estuviera enfermo hasta su muerte a los 90 años. Mientras tanto, la química de los organofosforados comenzó a desarrollarse realmente con la ayuda de AW von Hofmann, Carl Arnold August Michaelis y Aleksandr Arbuzov . [19]
No fue hasta 1932 cuando se reconocieron los primeros efectos adversos de compuestos similares al TEPP. Willy Lange y Gerda von Krueger fueron los primeros en informar sobre dichos efectos, sobre los que se publicó la siguiente declaración en su artículo (en alemán): [20]
"Es interesante señalar que los ésteres alquílicos de ácido fosfórico monofluorofosfato tienen un efecto muy fuerte sobre el organismo humano. Los vapores de estos compuestos tienen un olor agradable y un fuerte aroma. Tras unos minutos de inhalación del vapor, se produce una fuerte presión sobre la laringe, asociada a una falta de aire. A continuación, se produce una disminución de la conciencia, opacidad y fenómenos de deslumbramiento que provocan una dolorosa sensibilidad del ojo a la luz. Estos fenómenos sólo se alivian después de varias horas. Al parecer, no están causados por productos de descomposición ácida del éster, sino probablemente por 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 iban a ser clasificadas como secretas por el Ministerio de Defensa alemán . [19] Gerhard Schrader , que se hizo famoso por sus estudios sobre insecticidas organofosforados y gases nerviosos, fue uno de los químicos que también estaba estudiando el TEPP. En sus estudios, en particular sus estudios sobre los aspectos biológicos, se dio cuenta de que este reactivo podría posiblemente usarse como insecticida. Esto haría que la clasificación del compuesto como secreto fuera desventajosa para las empresas comerciales. [19]
A principios de la Segunda Guerra Mundial , se descubrió que el TEPP era un inhibidor de las colinesterasas. [6] Schrader hizo referencia 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. [19] Gremels también participó en el desarrollo de gases nerviosos en ese momento. Sus estudios involucraron varias especies de animales y voluntarios humanos. Casi al mismo tiempo, se descubrió la atropina como un posible antídoto para la actividad anticolinesterásica del TEPP.
Después de la Segunda Guerra Mundial, Schrader estuvo entre 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. Sin embargo, la existencia de gases nerviosos, que también fue revelada por Schrader, fue mantenida en secreto por los militares. [10]
Referencias
- ^ abcdefghij Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0590". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ "TEPP". Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ Robert L. Metcalf. "Control de insectos". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a14_263. ISBN 978-3527306732.
- ^ ab Henderson, Chas. F.; Tilton, Elvin. W. (1955). "Ensayos con acaricidas contra el ácaro pardo del trigo12". Journal of Economic Entomology . 48 (2): 157–161. doi :10.1093/jee/48.2.157.
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- ^ Sherma, Joseph; Zweig, Gunter (1973). Cromatografía líquida y de capa fina y pesticidas de importancia internacional: métodos analíticos para pesticidas y reguladores del crecimiento de las plantas. Vol. 7. Academic Press. págs. 471–477. ISBN 978-1-4832-2084-0.
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- ^ ab Toy, ADF (1948). "La preparación de pirofosfato de tetraetilo y otros pirofosfatos de tetraalquilo". Revista de la Sociedad Química Americana . 70 (11): 3882–3886. doi :10.1021/ja01191a104. PMID 18102975.
- ^ Steinberg, Geo. M. (1950). "Reacciones de fosfitos de dialquilo. Síntesis de clorofosfatos de dialquilo, pirofosfatos de tetraalquilo y ésteres ortofosfato mixtos". Journal of Organic Chemistry . 15 (3): 637–47. doi :10.1021/jo01149a031.
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