Тетраэтилпирофосфат , тетраэтилдифосфат , также тетраэтиловый эфир пирофосфорной кислоты (сокр. ТЭПФ ) — фосфорорганическое соединение , сложный эфир , чрезвычайно токсичное вещество, обладает необычайно сильным контактным инсектицидным воздействием, относится к группе тетраалкилдифосфатам. Токсичность ТЭПФ, как и многих других ФОС обусловлена необратимым ингибированием фермента ацетилхолинэстеразы , а также некоторых сериновых протеаз ( и другие), в крайне низких концентрациях (10 ^-5 —10 ^-8 М и менее), вызывая патофизиологические эффекты со стороны ЦНС ( судороги , кинетозы , спазмы , параличи , нарушения сознания, кому ), сердечно-сосудистой ( брадикардия , резкое падение артериального давления, коллапс ), пищеварительной ( слюнотечение , рвоту , диспептические явления итд.), дыхательной ( бронхоспазм ) систем, и как следствие летальный исход. Вследствие этих негативных свойств имеет запрет на производство и применение в России.

Физико-химические свойства

Представляет собой бесцветную или слегка желтоватую (технический препарат) легкоподвижную жидкость, с приятным запахом, хорошо растворимую в воде, также растворяется в органических растворителях: в бензоле , толуоле , тетрахлорметане , ацетоне , этаноле , плохо растворяется в лигроине и петролейном эфире . Ввиду высокой гигроскопичности ТЭПФ неустойчивое соединение и быстро гидролизуется (~7 ч при 25 °С) до низкотоксичных продуктов (диэтилфосфорная кислота). При нагревании свыше 170 °С ТЭПФ разлагается, а при температуре свыше 208 °С происходит бурное выделение этилена .

Получение

ТЭПФ был одним из первых синтезированных ФОС. Впервые синтез осуществлён Мошниным в 1850 году, в лаборатории Ш. Вюрца (Париж). В 1854 году Ф. Клермонт синтезировал эфир из серебряной соли пирофосфорной кислоты и йодистого этила по схеме :

.

В СССР впервые синтез ТЭПФ произведен в химическом институте Казанского филиала АН СССР А.Е. Арбузовым в 1931 году.

Применение

Ввиду чрезвычайно высокой токсичности ТЭПФ применение ограничено, в настоящее время его используют в качестве инсектицидных смесей с другими ФОС. Как боевое отравляющее вещество ТЭПФ не может быть использовано, вследствие низкой устойчивости и быстрому гидролизу (оно практически неэффективно во влажном климате).

Эффективность как пестицида

ТЭПФ является одним из первых фосфорорганических инсектицидов и акарицидов с чрезвычайно сильным контактным воздействием (даже в ничтожных концентрациях — 0,02% и менее вызывал полную гибель тли и клещей), более сильным, чем никотин . Несмотря на это, ТЭПФ не оказывает системного воздействия, то есть не распространяется по организму насекомого. ТЭПФ можно использовать в качестве эффективного фумиганта (препарат находится в форме аэрозоля). Растения, опрыскиваемые ТЭПФ через сутки становятся безопасными, так как он полностью гидролизуется.

Технический препарат, содержащий до 40% ТЭПФ называют бладан. Впервые использован как инсектицид в 1943 году в Германии.

Синонимы и торговые названия

• Бладан (продукт компании «Фарбенфабрике Байер», ФРГ),
• Вапотон (California spray-chemical Co, США),
• Киллакс,
• Мортопал,
• Нифос Т ( Монсанто , США),
• Тетрон (American Potash and Chemical Company, CША).

Токсикология и безопасность

ТЭПФ типичный представитель фосфорорганических соединений с ярко выраженным антихолинэстеразным воздействием.

Молекулярный механизм действия ТЭПФ

Действие молекул ТЭПФ на активный центр холинэстеразы , как и всех сериновых протеаз основан на связывании серина и образования с ним ковалентно прочного тераэтилсеринпирофосфата, который очень слабо гидролизуется, тем самым изменяет конформацию фермента, приводя его в неактивную форму. Инактивация сериновых протеаз ТЭПФ наблюдается даже в крайне низких концентрациях.

Токсичность

ТЭПФ чрезвычайно токсичное вещество. ЛД50 даны в таблице.

Смертельная доза для человека при пероральном поступлении ТЭПФ составляет порядка 40—70 мг. Наибольший токсический эффект развивается при вдыхании паров или аэрозоля ТЭПФ. ЛД ₁₀₀ при респираторном пути проникновения снижается до 15—30 мг.

Основные пути проникновения ТЭПФ в организм человека — респираторный (дыхательный), пероральный или контактный (накожный). Признаки отравления могут возникнуть в течение нескольких минут. Признаками отравления служат резкое увеличение потовыделения, миоз (сужение зрачков), слюнотечение, головокружение, снижение мышечной активности ( миастения ), гипотония, брадикардия , поражение зрения, судороги , диспептические явления, тошнота , рвота , понос, бронхоспазм в случае вдыхании аэрозоля или паров. При высоких дозах (40—70 мг) происходит почти мгновенное поражение ЦНС, потеря сознания, конвульсии или параличи , как следствие кома, возможен летальный исход в течение нескольких часов, в случае отправления аэрозолем или парами, содержащие ТЭПФ вероятность летального исхода намного выше и смерть может наступить в течение нескольких минут.

Эффективными антидотами (реактиваторы холинэстеразы) при отравлении ТЭПФ служат атропин и 2-ПАМ ( пралидоксим ).

Безопасность

ТЭПФ относится к веществам с очень высокой опасностью (I класс опасности). В России данное вещество запрещено в производстве и применении. В США ПДК составляет 0,05 мг/м ³ .

Примечания