Сульфурилфторид - Sulfuryl fluoride

Сульфурилфторид
Структура и размеры сульфурилфторида
Шаровидная модель сульфурилфторида
Имена
Название ИЮПАК
Сульфурилфторид
Другие имена
Сульфонилфторид; Дифторид серы; Сульфурилфторид; Сульфурилдифторид; Vikane
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.018.437 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
Характеристики
ТАК2F2
Молярная масса102,06 г / моль
Внешностьбесцветный газ
Запахбез запаха[1]
Плотность4,172 г / л (газ), 1,632 г / мл (жидкость в сжатом газе при 0 ° C)
Температура плавления -124,7 ° С (-192,5 ° F, 148,5 К)
Точка кипения -55,4 ° С (-67,7 ° F, 217,8 К)
0,2% (0 ° С)[1]
Растворимость в других растворителяхТАК2
Давление газа15,8 атм (21 ° С)[1]
Структура
четырехгранный
Опасности
Главный опасностинейротоксин
NFPA 704 (огненный алмаз)
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
991 частей на миллион (крыса, 4 часа)[2]
1200 частей на миллион (мышь, 1 час)
5000 частей на миллион (кролик, 1 час)[2]
NIOSH (Пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
TWA 5 частей на миллион (20 мг / м3)[1]
REL (Рекомендуемые)
TWA 5 частей на миллион (20 мг / м3) ST 10 частей на миллион (40 мг / м3)[1]
IDLH (Непосредственная опасность)
200 частей на миллион[1]
Родственные соединения
Другой анионы
ТАК2Cl2,
ТАК2ClF
Другой катионы
SeO2F2
Родственные соединения
SF6,
ТАК3
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Сульфурилфторид (также пишется сульфурилфторид) является неорганическое соединение с формула ТАК2F2. Это легко конденсируемый газ и по своим свойствам больше похож на гексафторид серы чем сульфурилхлорид, будучи устойчивыми к гидролиз даже до 150 ° C.[3] Это нейротоксичный и мощный парниковый газ, но широко используется в качестве инсектицида-фумиганта для борьбы с термиты.

Состав, подготовка, реакции

Молекула тетраэдрическая с C2v симметрия. Расстояние S-O 140,5 м, S-F 153,0 м. Как и предсказывал VSEPR, угол O-S-O более открыт, чем угол F-S-F, 124 ° и 97 ° соответственно.[3]

Один синтез начинается с получения фторсульфита калия:[4]

ТАК2 + КФ → КСО2F

Затем эту соль хлорируют, чтобы получить фторид сульфурилхлорида:

КСО2F + Cl2 → ТАК2ClF + KCl

Дальнейшее нагревание при 180 ° C фторсульфита калия с фторидом сульфурилхлорида дает желаемый продукт:[5]

ТАК2ClF + KSO2F → SO2F2 + KCl + SO2

Нагрев металла фторсульфонат соли также дает эту молекулу:[3]

Ба (OSO2F)2 → BaSO4 + ТАК2F2

Его можно приготовить прямой реакцией фтор с диоксид серы:

ТАК2 + F2 → ТАК2F2

В лабораторных условиях сульфурилфторид удобно получать из 1,1'-сульфонилдиимидазола в присутствии фторид калия и кислота.[6][7]

Сульфурилфторид не реагирует с расплавленным металлическим натрием.[3] Точно так же он медленно гидролизуется, но в конечном итоге превращается в триоксид серы.[8][9]

Газообразный сульфурилфторид является предшественником фторсульфатов и сульфамоилфторидов:[10]

ТАК2F2 + ROH + база → ROSO2F + Hbase+F−

Использовать как фумигант

Первоначально разработан Компания Dow Chemical, сульфурилфторид широко используется в качестве структурного фумигант инсектицид контролировать сухую древесину термиты, особенно в теплых частях юго-запада и юго-востока Соединенных Штатов и на Гавайях. Реже его также можно использовать для контроля грызуны, пороховые жуки, Жуки Дозора смерти, короеды, и постельные клопы. Его использование увеличилось в качестве замены бромистый метил, который был прекращен из-за вреда для озонового слоя. Это альтернатива использованию фосфин, который очень токсичен.[11]

Методика фумигации

Во время применения здание огорожено и заполнено газом на время, обычно не менее 16–18 часов, иногда до 72 часов. Затем необходимо проветрить здание, как правило, в течение не менее 6 часов, прежде чем жители смогут вернуться. Нормы Калифорнии таковы, что палатка будет работать от трех до пяти дней, включая вентиляцию. В США сульфурилфторид необходимо перевозить в транспортном средстве с табличкой «Опасность при вдыхании 2».[12][13] В большинстве штатов требуется лицензия или свидетельство для лица, применяющего фумигант.

Концентрация постоянно контролируется и поддерживается на заданном уровне с помощью электронного оборудования. Возможные утечки также проверяются электронными детекторами малого радиуса действия. Возвращение в дом разрешается при уровне концентрации 5 ppm или ниже.[14] Сульфурилфторид не имеет цвета и запаха, однако во время процесса фумигации предупреждающий агент называется хлорпикрин сначала выпускается в здание, чтобы не осталось людей. Фумигация палаток является наиболее эффективным средством уничтожения известных и неизвестных инвазий дереворазрушающих насекомых. Тепло - единственный другой одобренный метод лечения термитов в Калифорнии.[15] Сульфурилфторид не обеспечивает защиты от будущих заражений, хотя сильное повторное заражение может занять несколько лет, так как термиты из сухого дерева имеют более медленные колонии, чем наземные термиты.

Точка зрения США

Сульфурилфторид продается в США тремя производителями под четырьмя разными торговыми марками. Vikane (Dow) (EPA Reg. No. 62719-4-ZA) был коммерчески доступен с начала 1960-х годов, с Zythor (продается конкурирующей компанией Ensystex из Северной Каролины) (EPA Reg. No. 81824-1-AA), которая в последнее время вводится постепенно, поскольку ее использование одобрено отдельными штатами (например, во Флориде около 2004 г., но не в Калифорнии до октября 2006 г.) ). Сульфурилфторид продается как фумигант после сбора урожая для сухофруктов, орехов и зерна под торговым названием. ProFume (Регистрационный номер Агентства по охране окружающей среды США 62719-376-AA).[16] Совсем недавно Drexel Chemical Company зарегистрировала Мастер Дым (EPA Reg. No. 19713-596-AA) для структурного рынка, конкурируя с Vikane и Zythor.[17]

Опасности для здоровья

Вдыхание сульфурилфторида опасно и может вызвать раздражение дыхательных путей, отек легких, тошноту, боль в животе, угнетение центральной нервной системы, онемение конечностей, подергивание мышц, судороги и смерть.[18][19][20] Эти высокие уровни воздействия имели место, когда люди незаконно входили в строения во время фумигации или после недостаточной вентиляции. Эпидемиологические исследования показали, что работники фумигации, которые использовали сульфурилфторид, демонстрировали неврологические эффекты, которые включали снижение результатов когнитивных тестов и тестов памяти моделей, а также снижение обонятельной функции.[21]

Тематические исследования

В 2016 году 24-летний мужчина, предположительно вошел в квартиру, где проводилась дезинфекция. Фремонт, Калифорния для совершения кражи со взломом подвергся действию сульфурилфторида и хлорпикрин и умер вскоре после этого. По словам сотрудника полиции, у него было затрудненное дыхание и он вспотел, прежде чем упал в обморок всего в нескольких шагах от окна первого этажа квартиры, которую он якобы ограбил.[22]

В 2015 году 10-летний мальчик получил серьезное повреждение головного мозга и потерял функцию левой руки и ноги после того, как его дом лечили сульфурилфторидом и недостаточно вентилировали, что вызвало уголовное расследование Министерством юстиции и Департаментом сельского хозяйства и Потребительские услуги.[23] Позже двое рабочих по борьбе с вредителями признали себя виновными в злоупотреблении пестицидом, которое привело к отравлению мальчика, и каждый был приговорен к одному году тюремного заключения.[24]

В 1987 году пожилая пара подверглась воздействию сульфурилфторида в своем доме, уже разрешенном для повторного въезда.[21] Хотя фумигационная компания открывала окна и двери и проветривала дом вентиляторами, уровень сульфурилфторида не измерялся. Это не было обнаружено при отборе проб воздуха через 12 дней после аэрации. В тот вечер пара испытала слабость, тошноту и одышку. У мужчины случился припадок, и он скончался на следующий день. Состояние его жены ухудшилось из-за отека легких, и она умерла после остановки сердца через 6 дней.

Парниковый газ

Сульфурилфторид (SO2F2), измеренный в рамках Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE ) в нижних слоях атмосферы (тропосфера ) на станциях по всему миру. Содержание дано в мольных долях в части на триллион.
Таймсерии сульфурилфторида на разных широтах.

Основываясь на первых высокочастотных и высокоточных измерениях атмосферы на месте и из архивных данных, фторид сульфурил имеет срок службы в атмосфере 30-40 лет,[8] намного дольше, чем предполагалось 5 лет назад.[25]

Сообщается, что фторид серы является парниковым газом, который примерно в 4000–5000 раз эффективнее улавливает инфракрасное излучение (на кг), чем диоксид углерода (на кг).[8][26][27] Однако важно отметить, что количество фторида сульфурил, выбрасываемого в атмосферу (около 2000 метрических тонн в год[8]) намного ниже, чем количество CO2 выбрасывается транспортными средствами, сжигающими углеводороды, промышленностью и другими процессами (около 30 миллиардов метрических тонн в год). Наиболее важным процессом потери сульфурилфторида является растворение атмосферного сульфурилфторида в океане с последующим гидролизом.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#0581". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ а б «Сульфурилфторид». Немедленно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH). Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ а б c d Холлеман, А. Ф .; Виберг, Э. "Неорганическая химия" Academic Press: Сан-Диего, 2001. ISBN  0-12-352651-5.
  4. ^ Seel, F. Неорганический синтез "фторсульфита калия", 1967, IX, страницы 113-115. Дои:10.1002 / 9780470132401.ch29.
  5. ^ Seel, F. Неорганический синтез "Сульфурилхлорид фторид и сульфурилфторид", 1967, vol. IX, страницы 111-113. Дои:10.1002 / 9780470132401.ch28
  6. ^ Веризер, Седрик; Демарель, Иоахим; Белюшнас, Видмантас; Жиль, Филипп; Де Борггрейв, Вим М. (06.10.2017). «Получение ex situ сульфурилфторида для синтеза арилфторсульфатов». Органические буквы. 19 (19): 5244–5247. Дои:10.1021 / acs.orglett.7b02522. ISSN  1523-7060. PMID  28901771.
  7. ^ Гурджар, Джитендра; Батер, Джорик; Фокин, Валерий В. (06.02.2019). «Опосредованное сульфурилфторидом превращение альдегидов в нитрилы». Химия - Европейский журнал. 25 (8): 1906–1909. Дои:10.1002 / chem.201805175. ISSN  0947-6539. PMID  30346050.
  8. ^ а б c d Мюле, Дж., Дж. Хуанг, Р.Ф. Вайс, Р. Принн, Б. Миллер, П. Саламе, К. Харт, П.Дж. Фрейзер, Л.В. Портер, Б. Греально С. О'Догерти и П. Симмондс, Сульфурилфторид в глобальной атмосфере, Журнал геофизических исследований, 114, D05306, Дои:10.1029 / 2008JD011162, 2009
  9. ^ Кэди, Г. Х., С. Мисра, Гидролиз сульфурилфторида, Неорганическая химия, 13 (4), 837-841, 1974. Дои:10.1021 / ic50134a016
  10. ^ Dong, J .; Краснова, Л .; Finn, M. G .; Шарплесс, К. Б. (2014). «Обмен фторида серы (VI) (SuFEx): еще одна хорошая реакция на щелочную химию». Angewandte Chemie International Edition. 53 (36): 9430–9448. Дои:10.1002 / anie.201309399. PMID  25112519.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  11. ^ Белл, К. Х. «Фумигация в 21 веке» «Crop Protection, 2000, 19, 563-569. ISSN 0261-2194. AN 2000: 895590
  12. ^ «Свод федеральных правил, раздел 49, часть 172.101». Издательство правительства США (GPO). 5 сентября 2015 г.. Получено 5 сентября 2015.
  13. ^ «Электронный кодекс федеральных нормативных актов, 49 CFR часть 172.540, табличка с токсичным газом». Издательство правительства США (GPO), Электронный свод федеральных правил. 5 сентября 2015 г.. Получено 5 сентября 2015.
  14. ^ «СУЛЬФУРИЛФТОРИД (Vikane®) ДОКУМЕНТ ХАРАКТЕРИСТИКИ РИСКА» (PDF). Штат Калифорния. Получено 16 июля 2012.
  15. ^ Информационный бюллетень о термитах
  16. ^ http://www.dowagro.com/profume/index.htm
  17. ^ Выходная отчетность
  18. ^ Шнейр А., Кларк Р.Ф., Кене М., Беттен Д. (ноябрь 2008 г.). «Системное отравление фторидом и смерть от ингаляционного воздействия сульфурилфторида». Clin Toxicol. 46 (9): 850–4. Дои:10.1080/15563650801938662. PMID  18608259.
  19. ^ Центры по контролю за заболеваниями (CDC) (18 сентября 1987 г.). «Смертельные случаи в результате воздействия сульфурилфторида после домашней фумигации - Вирджиния». MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 36 (36): 602–4, 609–11. PMID  3114607.
  20. ^ Шойерман EH (1986). «Самоубийство под воздействием сульфурилфторида». J Forensic Sci. 31 (3): 1154–8. Дои:10.1520 / JFS11128J. PMID  3734735.
  21. ^ а б «СУЛЬФУРИЛФТОРИД (Vikane®) ДОКУМЕНТ ХАРАКТЕРИСТИКИ РИСКА» (PDF). Штат Калифорния. Получено 16 июля 2012.
  22. ^ "Фремонт, подозреваемый во взломе, проникший в окуренный дом, умер". Получено 2016-05-24.
  23. ^ Ганим, Сара (5 сентября 2015 г.). «10-летний ребенок госпитализирован после фумигации термитов». Кабельная сеть новостей (CNN). Получено 5 сентября 2015. Источники CNN сообщили, что в качестве пестицида использовали фторид сульфурила, газовый фумигант.
  24. ^ http://www.wptv.com/news/region-martin-county/palm-city/9-months-after-peyton-mccaughey-was-poisoned-florida-pest-control-industry-stronger-than-ever. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  25. ^ KEMI, Сульфурилфторид (PT8), Отчет компетентного органа, Документ III-A7, Экотоксикологический профиль, включая экологическую судьбу и поведение, Шведское химическое агентство, Швеция, 2005 г.
  26. ^ Пападимитриу, В.С., Р.В. Портманн, Д.В. Fahey, J. Mühle, R.F. Вайс, Дж.Б. Буркхолдер, Экспериментальное и теоретическое исследование химии атмосферы и потенциала глобального потепления SO2F2, Journal of Physical Chemistry A, 112 (49), 12657-12666, Дои:10.1021 / jp806368u, 2008.
  27. ^ Сульбек Андерсен, М.П., ​​Д.Р. Блейк, Ф.С. Роуленд, М.Д. Херли и Т.Дж. Валлингтон, Атмосферная химия фторида сульфурила: реакция с радикалами OH, атомами Cl и O3, время жизни в атмосфере, ИК-спектр и потенциал глобального потепления, Наука об окружающей среде и технологии, Дои:10.1021 / es802439f, 2009.

внешняя ссылка