Ciclosarin

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Ciclosarin
Alerta sobre risco à saúde
Cyclosarin-2D-skeletal.png Cyclosarin-3D-balls.png
Outros nomes GF. CF. CMPF. EA-1212. O-Cicloexil metilfosfononofluoridato; Ciclozarin;
Identificadores
Número CAS 329-99-7
ChemSpider 58069
SMILES
InChI
1/C7H14FO2P/c1-11(8,9)10-7-5-3-2-4-6-7/h7H,2-6H2,1H3
Propriedades
Fórmula química C7H14FO2P
Massa molar 180.15 g mol-1
Aparência Liquido incolor, sem cheiro para Liquido âmbar e de cheiro frutado
Densidade 1.1278 g/cm3
Ponto de fusão

-30 °C, 243 K, -22 °F

Ponto de ebulição

239 °C, 512 K, 462 °F

Solubilidade em água 1,5 gramas por 100 ml
Riscos associados
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
4
1
 
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão

Referências e avisos gerais sobre esta caixa.
Alerta sobre risco à saúde.

Ciclosarin[1][2] ou GF[3] ((Fluoro-metil-fosforil)O-ciclohexano). É um veneno organofosforado sintético extremamente tóxico formulado em CH3P(O)(F)OC6H11 esta substancia é usada como arma química, é o agente mais tóxico da série-G sem variantes. É um liquido incolor (consideravelmente mais oleoso que Sarin e Soman) e sem cheiro quando puro, quando impuro possui cheiro frutado variado com ótimo cheiro, predominado o cheiro de pêssego, isso ocorre por um de seus ligantes ligantes apresentarem cadeia carbônica fechada, a solução impura de Ciclosarin possui uma cor âmbar de marrom claro para escuro, possui um ponto de fusão de -30 graus Celsius e um ponto de ebulição de 239 graus Celsius (com decomposição), com um ponto de ebulição calculado em 235,7 graus Celsius, sendo destilado a 100 graus Celsius perante vácuo de 11 milímetros de mercúrio, é insolúvel em água (15 gramas por litro), tendo uma vida média acima de 24 horas, é decomposto em altas temperaturas produzindo Fluoreto de hidrogênio e Ácido ciclohexil metilfosfono, é muito solúvel em solventes orgânicos como Etanol, Acetona e Clorometano.

GF possui uma persistência muito alta em condições normais, podendo persistir por mais de 1 mês, GF possui uma baixa volatilidade e uma baixa pressão de vapor, 0,044 mmHg a 25 graus Celsius, é referido com uma taxa de evaporação 20 vezes menor da água, é calculado com taxa de evaporação 66 vezes menor que Sarin, com uma taxa de evaporação 9,1 vezes menor que de Soman e levemente mais volátil que Tabun[4] (0,85X). Ciclosarin é rapidamente absorvido através da pele, olhos e membranas mucosas, com uma lenta absorção do couro do joelho, cotovelo e sola do pé. Ele irá penetrar na roupa e pode ser inalado quando em forma de vapor. Ciclosarin possui uma baixa volatilidade, é 1,25 vezes mais volátil que Tabun, é 8,81 vezes menos volátil que Soman e 47,5 vezes menos volátil que Sarin.

Também pode ser misturado com alimentos ou água para absorção por meio da ingestão. É um membro dos agentes G-series uma família de agentes neurotóxicos (Agentes de ação por afinidade pela acetilcolinesterase), e o mais potente entre o agente GB, GA e GD. Descoberto e sintetizado na Alemanha por uma equipe liderada pelo Dr. Gerhard Schrader. Seus precursores são inseticidas organofosforados (Difluoreto de metilfosfonilo). É classificado como arma química de destruição em massa e por isso sua produção e armazenamento, são proibidos pela (CWC) Convenção de armas químicas.[5]

História[6][7][editar | editar código-fonte]

A primeira vez sintetizado foi durante a Segunda Guerra Mundial como parte da pesquisa de armas químicas da Alemanha nazista sobre compostos organofosforados após a descoberta de seu potencial militar, foi estudado mais tarde nos Estados Unidos e na Grã-Bretanha no início dos anos 1950 como parte de um estudo sistemático de potenciais agentes nervosos . Ele nunca foi selecionado para produção em massa, no entanto, devido a seus precursores sendo mais caro do que os de outros agentes nervosos da série G, como o sarin (GB).

Até à data, o Iraque é o único país conhecido por ter fabricado quantidades significativas de ciclosarin para uso como agente químico e para implantá-lo em batalha. Durante a guerra Irã-Iraque (1980-1988), os iraquianos usaram sarin e ciclosarin juntos como uma mistura. Isto foi provavelmente feito para obter um agente químico mais persistente, bem como em resposta a um embargo existente sobre precursores de álcool para sarin, estima-se que Bagdá retornou a fabricar o ciclosarin mas com um estoque limitado em comparação com o da guerra do Golfo embora os métodos de armazenamento melhoraram. Por ser muito mais letal que outros agentes G-serie porém com uma evaporação mais lenta, países orientais como o Iraque misturaram o ciclosarin com Sarin e Tabun resultando em agentes mistos como o GF-GB, GF-GA, GA-GF-GB. Formando armas muito mais poderosas.

Estoques de armas químicas iraquianos: Os agentes químicos primários iraquianos disponíveis para serem liberados no momento da operação Tempestade no deserto eram agentes de bolha dentre eles o Gás mostarda, agentes neurotóxicos eram uma mistura chamada GB-GF, GB, GF e ogivas com vestígios de VX, agentes de atordoamento como o CS (o-Clorobenzelidenomalononitrilo). O programa iraquiano estava destinado a pesquisa de agentes químicos tradicionais, Ciclosarin estava entre eles, com exceção de um agente psicoquímico chamado 3,3'-iminodipropionitrilo (IDPN).

Toxicidade e efeitos biológicos[8][9][editar | editar código-fonte]

O ciclosarin é um predecessor do Sarin e como ele o ciclosarin é uma molécula organofosforada e a ação de ambos no corpo de mamíferos são a mesmas Inibir a enzima acetilcolinesterase de fazer o processo de degradação da acetilcolina para acetato e colina o que acaba ocasionando em espasmos musculares involuntários violentos, porém, suas características físicas são no entanto, bem diferentes. Ciclosarin em temperatura ambiente e um liquido incolor cujo o odor é descrito a ser semelhante a pêssegos. Ao contrario de sarin o ciclosarin possui uma pressão de vapor muito baixa e por consequência se evapora de forma relativamente lenta em comparação ao Sarin (Mais ou menos 70x a menos que o Sarin e 20x a água) e é inflamável sendo que seu ponto de ignição é de 95 °C, o que mais se destaca no ciclosarin é sua maior Toxicidade em mamíferos, sendo que a dose letal mediana(LD50) do Sarin é de 0,7gr para um humano de 70kg já o ciclosarin possui uma dose letal mediana (LD50) de 0,6gr para um humano de 70kg.

É o agente mais potente entre GD, GB e GA, sua dose incapacitante varia de 80 microgramas para 300 microgramas, suas propriedades químicas tornam ele mais desejável para operações militares que outros agentes como GA, GB e GD, Sua maior toxicidade em comparação com outros agentes G-série é devida a seu radical Cicloexanóxido tornar o radical fluoreto menos labil e mais estável, e tornar a estrutura de ligação com o resíduo particular de serina mais estável e resistente a hidrólise. Ciclosarin reage com um resíduo particular de serina presente num sitio ativo da acetilcolinesterase formando uma ligação química reversível (não covalente) que logo tornará irreversível (covalente), a dose letal mediana em ratos via i.v é de 0,02 miligramas por quilo de corpo.

Ciclosarin é menos tóxico que em comparação com suas variantes, Tiociclosarin, homomentilsarin e etc.

Nota: Ciclosarin é menos reativo e menos polar devido a seu alcool grande, o que torna seu grupo labil, Fluoreto, menos reativo e o agente mais solúvel em solventes apolares. Ciclosarin é menos reativo que sarin e possui maior dificuldade para passar na barreira hematoencefalica, Cliclosarin reage com resíduo de serina presente em um sitio ativo das enzimas Colinérgicas, como a Acetilcolinesterase, sua ligação é rapidamente estável, formando assim, uma ligação irreversível e causando a desativação da enzima Colinérgica e posterior envelhecimento dela, isso ocorre pela alta resistência em hidrólise e pela insolubilidade em água quando ligado ao residuário, Ciclosarin é polar. A inalação de Ciclosarin leva entre segundos e minutos para causar um efeitos colinérgicos, com efeito máximo em minutos ou logo após a exposição terminar, os efeitos colinérgicos de GF podem demorar um pouco a mais que Sarin, Ciclosarin e Soman possuem resistência para oximas comuns.

Fabricação[10][11][12][editar | editar código-fonte]

A grande características dos agentes G-series tais como o GB e GF é ter o mesmo precursor o Difluoreto de metilfosfonilo sendo que muda é o álcool utilizado na reação de esterificação com Difluoreto de metilfosfonilo. A fabricação do GF é na reação de alcoólise do Difluoreto de metilfosfonilo com Ciclohexanol, a reação origina em uma principio de Fluoreto de hidrogênio que se não é neutralizado, retira o radical Cicloexina, este incomodo pode ser resolvido em presença de Ciclohexilamina, mas o processo pode ser resolvido sem Agentes redutores, pois o Fluoreto de Cicloexila volta a reagir com o o organofosforado gerando Fluoreto de hidrogênio e ciclosarin.

Nota: Geralmente não se utiliza aminas para a produção de Ciclosarin e em geral, agentes G-série, utiliza-se comumente as aminas como o a Cicloexilamina, Tributilamina e Dietilanilina como catalisadores quando estas misturas são lançadas por artilharias em munições ou similares, sendo usado simplesmente uma mistura de difluoreto de metilfosfonilo com Cicloexilamina para originar no GF, porém, parte do Fluoreto de Cicloexila (sub produto da reação) tendem a evaporar e duas moléculas distintas constituídas por uma de Difluoro e outra por Ácido fluorometilfosfinico reagem para originar no Anidrido do ácido metilfosfonofluorídrico, sendo assim, utiliza-se comumente o processo Di-Di para prevenir este incomodo.

Esterificação do Difluoro pelo Ciclohexanol.png


Rotas de síntese[editar | editar código-fonte]

Reação GF

Ciclosarin é produzido perante processo de três etapas bastante compreendidas e utilizadas para a síntese de simulacros do Ciclosarin, a primeira etapa consiste na preparação para a síntese de Dicloreto de metilfosfonilo (DC) perante reação de Kinnear-Perren, a preparação de DC perante reação KP começa na mistura de um mol de Tricloreto de fósforo frio com um mol de Cloreto de alumínio, esta mistura é esfriada e feita reagir com uma atmosfera de um mol de Clorometano, a mistura reage e forma um mol de complexo de caráter iônico que então é seco ao ar livre, ou a vácuo e dissolvido em solvente apropriado, como o Diclorometano, logo então se acrescenta Ácido clorídrico 36% para hidrolisar o material e originar em DC, a mistura hidrolisada possui duas fases, uma superior onde é constituída por água ácida e uma inferior constituída por Diclorometano, DC e Cloreto de alumínio hexahidratado, a solução é colocada em funil de separação e a parte inferior separada, os insolúveis filtrados, o solvente destilado e o DC destilado perante vácuo a 75 graus Celsius em 24 mmHg. O material obtido em temperatura ambiente (25°C) é uma massa semissólida quase incolor, com ponto de fusão de 33°C.

A segunda etapa consiste na preparação do Difluoreto de metilfosforila (DF), este é preparado perante dissolução de um mol de DC em Diclorometano, o material dissolvido logo então é feito reagir a baixas temperaturas com dois mol de Ácido fluorídrico 48% até formar uma fase superior que deve ser então decantada, o produto é refluxado logo depois para a retirada de impurezas.

A terceira etapa consiste no acréscimo de um mol de DC na mistura de DF e Diclorometano, a solução é agitada e acrescentada mais Diclorometano, logo após isso é adicionado dois mol de Cicloexanol, a mistura é agitada em temperatura ambiente por um grande período de tempo e depois refluxada até o término da emissão de Cloreto de hidrogênio, o solvente é destilado e o material purificado perante destilação a vácuo[13][14].

Síntese do Ciclosarin.png

Reação GF (Fluoreto de hidrogênio)

Ciclosarin é produzido perante processo de duas etapas bastante compreendidas e utilizadas para a síntese de simulacros do Ciclosarin, a primeira etapa consiste na preparação para a síntese de Dicloreto de metilfosfonilo (DC) perante reação de Kinnear-Perren, a preparação de DC perante reação KP começa na mistura de um mol de Tricloreto de fósforo frio com um mol de Cloreto de alumínio, esta mistura é esfriada e feita reagir com uma atmosfera de um mol de Clorometano, a mistura reage e forma um mol de complexo de caráter iônico que então é seco ao ar livre, ou a vácuo e dissolvido em solvente apropriado, como o Diclorometano, logo então se acrescenta Ácido clorídrico 36% para hidrolisar o material e originar em DC, a mistura hidrolisada possui duas fases, uma superior onde é constituída por água ácida e uma inferior constituída por Diclorometano, DC e Cloreto de alumínio hexahidratado, a solução é colocada em funil de separação e a parte inferior separada, os insolúveis filtrados, o solvente destilado e o DC destilado perante vácuo a 75 graus Celsius em 24 mmHg. O material obtido em temperatura ambiente (25°C) é uma massa semissólida quase incolor, com ponto de fusão de 33°C.

A segunda etapa consiste consiste no acréscimo de um mol de DC em solvente, comumente Tolueno, Benzeno ou Diclorometano, dissolvido, é acrescentado na solução uma mistura de um mol de Fluoreto de hidrogênio anidro com um mol de Cicloexanol, a mistura é diretamente colocada em refluxo para a emissão do Cloreto de hidrogênio, quando totalmente emitido, a mistura é filtrada e colocada para destilação a vácuo para a extração do Tolueno e do GF[13][15].

Reação GFHF para obtenção do Ciclosarin.png

Reação GF-1

GF é obtido a partir de uma reação de Tricloreto de fósforo com Clorometano em baixas temperaturas e em recipiente fechado, esta interação forma um Cristal bem solúvel, este é dissolvido em Cicloexano e reagido com óxido de cálcio formando DC e Cloreto de cálcio, acrescenta-se água para deixar o Cloreto de cálcio insolúvel, logo este então é filtrado, o solvente é destilado, já o DC é dissolvido em Metilcicloexano, feito reagir com Fluoreto de sódio, Metilpiperidina e Cicloexanol a baixas temperaturas para favorecer a cristalização, logo os insolúveis são filtrados, o solvente decantado pelo acréscimo de água, a água absorvida por Cloreto de cálcio e depois filtrada.

Nota: A ligação de PCl3 e CH3Cl é instável e inviável na forma liquida, a reação é mantida a uma temperatura baixa para formar a estabilidade de ligação (ponto de fusão), o solvente muitas vezes é adicionado a temperaturas posteriormente mais baixas, o ataque do composto pelo Óxido de cálcio forma impurezas, a principal impureza é o Tricloreto de Metilenofosforano, esta impureza é posteriormente convertida em DCl por uma sub reação, reação a qual ocorre diretamente após a reação principal.

Equação da reação GF-1.png

Reação GF (Fluoreto de sódio)

Ciclosarin é produzido perante processo de duas etapas bastante compreendidas e utilizadas para a síntese de simulacros do Ciclosarin, a primeira etapa consiste na preparação para a síntese de Dicloreto de metilfosfonilo (DC) perante reação de Kinnear-Perren, a preparação de DC perante reação KP começa na mistura de um mol de Tricloreto de fósforo frio com um mol de Cloreto de alumínio, esta mistura é esfriada e feita reagir com uma atmosfera de um mol de Clorometano, a mistura reage e forma um mol de complexo de caráter iônico que então é seco ao ar livre, ou a vácuo e dissolvido em solvente apropriado, como o Diclorometano, logo então se acrescenta Ácido clorídrico 36% para hidrolisar o material e originar em DC, a mistura hidrolisada possui duas fases, uma superior onde é constituída por água ácida e uma inferior constituída por Diclorometano, DC e Cloreto de alumínio hexahidratado, a solução é colocada em funil de separação e a parte inferior separada, os insolúveis filtrados, o solvente destilado e o DC destilado perante vácuo a 75 graus Celsius em 24 mmHg. O material obtido em temperatura ambiente (25°C) é uma massa semissólida quase incolor, com ponto de fusão de 33°C.

A segunda etapa consiste consiste no acréscimo de um mol de DC em solvente, comumente Tolueno, Benzeno ou Diclorometano, dissolvido, é acrescentado na solução um mol de Fluoreto de sódio com um mol de Cicloexanol, a mistura é diretamente colocada em refluxo para a emissão do Cloreto de hidrogênio, quando totalmente emitido, a mistura é filtrada e colocada para destilação a vácuo para a extração do Tolueno e do GF[13][15].

Nota: A mistura de Ciclosarin e Tolueno já pode ser estocada para uso posterior em combate, a mistura de Tolueno e Ciclosarin tende a ser mais persistente em ambiente, tendo um ponto de ebulição conjunto de 180 graus Celsius, com destilação do solvente a 110,6 graus Celsius, o cheiro da mistura na forma mais pura tende a predominar o cheiro de Tolueno, na forma impura tende a predominar o cheiro frutado com tolueno, o cheiro descrito é sendo similar a solventes de tinta.

Reação GF (Fluoreto de sódio).png

Reação GF (Processo Fluoreto de sódio preferido)

Ciclosarin é produzido perante processo de três etapas bastante compreendidas e utilizadas para a síntese de simulacros do Ciclosarin, a primeira etapa consiste na preparação para a síntese de Dicloreto de metilfosfonilo (DC) perante reação de Kinnear-Perren, a preparação de DC perante reação KP começa na mistura de um mol de Tricloreto de fósforo frio com um mol de Cloreto de alumínio, esta mistura é esfriada e feita reagir com uma atmosfera de um mol de Clorometano, a mistura reage e forma um mol de complexo de caráter iônico que então é seco ao ar livre, ou a vácuo e dissolvido em solvente apropriado, como o Diclorometano, logo então se acrescenta Ácido clorídrico 36% para hidrolisar o material e originar em DC, a mistura hidrolisada possui duas fases, uma superior onde é constituída por água ácida e uma inferior constituída por Diclorometano, DC e Cloreto de alumínio hexahidratado, a solução é colocada em funil de separação e a parte inferior separada, os insolúveis filtrados, o solvente destilado e o DC destilado perante vácuo a 75 graus Celsius em 24 mmHg. O material obtido em temperatura ambiente (25°C) é uma massa semissólida quase incolor, com ponto de fusão de 33°C.

A segunda etapa consiste na preparação do Difluoreto de metilfosforila (DF), este é preparado perante dissolução de um mol de DC em Tolueno, o material dissolvido logo então é feito reagir com dois mol de Fluoreto de sódio para a 100 graus Celsius até formar refluxo, terminado, a mistura de Tolueno e DF é filtrada e estocada para a terceira etapa.

A terceira etapa consiste no acréscimo de um mol de DC na mistura de DF e Tolueno, a solução é agitada, logo após isso é adicionado dois mol de Cicloexanol, a mistura é agitada em temperatura ambiente por um grande período de tempo e depois refluxada até o término da emissão de Cloreto de hidrogênio, o solvente é destilado e o material purificado perante destilação a vácuo[13][14].

Equação da reação GF (Fluoreto de sódio 2).png

Reação GF-5 (Ácido fluorídrico sem Diclorometano)

Ciclosarin é produzido a partir da reação de Cloreto de alumínio com Tricloreto de fósforo em recipiente fechado perante atmosfera de Clorometano a baixas temperaturas, logo esta interação irá formar um complexo insolúvel e este então é hidrolisado em refluxo com uma solução calculada de 40,01 gramas de Fluoreto de hidrogênio dissolvido em 126 mililitros de água, o Cloreto de hidrogênio é retirado da solução diretamente pelo baixo ponto de ebulição, o Difluoreto de metilfosforila é então destilado a 100 graus Celsius e depois dissolvido em Diclorometano e feito reagir em esterificação com Cicloexanol utilizando Piridina como agente redutor para não haver a formação de Fluoreto de cicloexila, a reação ocorre em refluxo e a reação termina com a diminuição parcial do refluxo, os insolúveis são filtrados, o solvente é destilado e o Ciclosarin é destilado a vácuo. Nota: Estoques de Piridina, Difluoro, Cicloexanol e Diclorometano tendem a ser feitos em duas cápsulas, uma é feita em mistura de Piridina e Cicloexanol, na segunda uma mistura de DF com Diclorometano, ambas as misturas ficam separadas por um disco que tende-se a romper quando lançado por artilharias.

Equação da reação GF-5 .png

Reação GF-20 (Ácido fluorídrico com Diclorometano)

Ciclosarin é produzido perante processo de duas etapas bastante compreendidas e utilizadas para a síntese de simulacros do Ciclosarin, a primeira etapa consiste na preparação para a síntese de Difluoreto de metilfosforila (DF) perante reação de Kinnear-Perren modificado, a preparação de DF perante reação KP modificado começa na mistura de um mol de Tricloreto de fósforo frio com um mol de Cloreto de alumínio, esta mistura é esfriada e feita reagir com uma atmosfera de um mol de Clorometano, a mistura reage e forma um mol de complexo de caráter iônico que então é seco ao ar livre, ou a vácuo e dissolvido em solvente apropriado, como o Diclorometano, logo então se acrescenta-se 10 mol de Ácido fluorídrico 48% para hidrolisar o material e originar em DF e formar uma fase superior, a mistura hidrolisada possui duas fases, uma superior onde é constituída por água ácida e uma inferior constituída por Diclorometano, DF e Cloreto de alumínio hexahidratado, a solução é colocada em funil de separação e a parte inferior separada, os insolúveis filtrados, o solvente destilado e o DF destilado perante vácuo a 99,7 graus Celsius.

A segunda etapa consiste no uso do Tolueno para dissolver o DF, este dissolvido é então misturado com uma solução de um mol de Piridina e um mol de Cicloexanol e posteriormente refluxado para a obtenção de GF e insolúveis, terminado, o solvente é decantado usando água, a água absorvida por Cloreto de cálcio, os insolúveis formados são filtrados e o GF destilado perante vácuo.

Reação GF-20.png

Reação GF-34 (Cloreto de tionila - Bifluoreto de Sódio)

Ciclosarin é produzido perante três simples processos, no qual utiliza-se uma reação de Arbuzov como partida de origem do Dietil metilfosfonato, um dos principais precursores para a síntese em massa de agentes G-série, a reação consiste em utilizar Trietilfosfite para reagir com Iodometano perante refluxo para originar o precursor, o Iodoetano é destilado pelo seu ponto de ebulição e o produto é destilado perante vácuo a 95 graus Celsius em 17 mmHg e estocado para a segunda etapa.

A segunda consiste em dissolver o produto em Diclorometano, o dissolvido é então misturado junto a dois mol de Cloreto de tionila e colocado em aparelho de refluxo e aquecido a 70 graus Celsius até o término na emissão do Cloroetano, Cloreto de hidrogênio e Dióxido de enxofre, terminado a emissão, o solvente é destilado e o DC destilado a vácuo, este é estocado para o ultima etapa.

A terceira e ultima etapa consiste em dissolver DC em Diclorometano, terminado a dissolução, a solução é então mistura junto a uma solução de um mol de Cicloexanol e um mol de Bifluoreto de sódio, esta mistura é logo colocada em aparelho de refluxo e aquecida até o termino da emissão do Cloreto de hidrogênio, terminado, os insolúveis (Fluoreto de sódio) são filtrados, o solvente destilado e o GF perante destilação a vácuo.

Reação GF-34.png

Reação GF-35 (Cloreto de tionila - Trisódio fosfite processo)

Ciclosarin é produzido perante três simples processos, no qual utiliza-se uma reação de Arbuzov como partida de origem do Disódio metilfosfonato, um precursor para a síntese de agentes G-série, a reação consiste em utilizar Trisódiofosfite para reagir com Iodometano perante refluxo para originar o precursor, terminado, inicia-se a segunda etapa. A segunda consiste em misturar o produto em 1,2-Dicloroeteno, a solução é então misturada junto a dois mol de Cloreto de tionila e colocado em aparelho de refluxo e aquecido a 70 graus Celsius até o término na emissão do Dióxido de enxofre, terminado a emissão, o solvente é destilado e o DC destilado a vácuo, este é estocado para o ultima etapa.

A terceira e ultima etapa consiste em dissolver DC em 1,2-Dicloroeteno, terminado a dissolução, a solução é então mistura junto a uma solução de um mol de Cicloexanol e um mol de fluoreto de sódio, esta mistura é logo colocada em aparelho de refluxo e aquecida até o termino da emissão do Cloreto de hidrogênio, terminado, os insolúveis são filtrados, o solvente destilado e o GF perante destilação a vácuo.

Reação GF-35.png

Reação GF-36

Ciclosarin é preparado perante quatro etapas, a primeira consiste em uma reação de alcoólise entre o Metanol e Tricloreto de fósforo para originar Dimetil hidrogêniofosfonato, a reação é feita comumente em um recipiente fechado com um túnel de topo com uma temperatura a baixo dos -25 graus Celsius para o impedimento da vazão de Clorometano (sub produto da reação), mas para a emissão do Cloreto de hidrogênio, terminado a emissão[16][17].

O material é levado para a segunda etapa onde é misturado em uma quantidade calculada de Éter etílico com Sódio anidro. Nota: A partes de Cloreto de hidrogênio dissolvido na solução, o que indica calcular o reagente de forma similar ao processo de purificação em Dietilanilina descrita a baixo, a reação de sódio tende a emitir hidrogênio o que irá necessitará ser feita em atmosfera inerte para impossibilitar explosões, a reação irá converter o fósforo de quatro constituintes em três constituintes, a reação é feita em recipiente fechado para que o Clorometano reage com composto de fósforo, a reação termina com toda a atmosfera de Clorometano absorvida e a precipitação de Cloreto de sódio na solução, a solução é então filtrada, e destilada ao ponto de ebulição do Éter, o produto obtido é levado para a terceira etapa.

A terceira etapa utiliza o produto para reagir com dois Mol Fosgênio e um mol de Fluoreto de sódio a baixas temperaturas com direta emissão do Dióxido de carbono, terminado a emissão.

O material é levado para a ultima etapa, esta etapa consiste em dissolver o produto com uma solução de Éter etilico com um mol de Cicloexanóxido de sódio, a reação é feita a baixas temperaturas com vigorosa agitação para favorecer a precipitação dos sais, terminado a reação, os insolúveis são filtrados e o solvente destilado.

Equação da reação GF-36.png

Reação GF-37 (Reagentes de grignard[18]/alcool 1)

Ciclosarin é facilmente produzido perante duas etapas usando reagentes de grignard/alcool, a primeira etapa consiste em usar uma solução de Éter etilico com 2 mols de Cloreto de metilmagnésio para reagir com Cicloexanol, a reação irá emitir um mol de Metano, a reação é feita a baixas temperaturas, terminado a emissão do Metano, acrescenta-se então o Diclorofluoreto de fosforila, deixe reagir até todos os sais de Cloreto de magnésio precipitem, terminado a precipitação, é acrescentado 6 mol de água fria e destilada para ser absorvida pelo sal de cloro, terminado, os insolúveis são filtrados e o Ciclosarin destilado e purificado. O processo é similar ao descrito em Sarin From Phosphorus Dichlorofluoride UK Patent GB 0810930[19].

Reação GF-37 (Reagentes de grignar-alcool-1).png

Reação GF-37 (Reagentes de grignard/alcool 2)

Ciclosarin é produzido perante duas etapas, a primeira consiste em dissolver Hipoclorito de Cicloexila em Tetraidrofurano, feito isso, o dissolvido é feito reagir com Magnésio e uma atmosfera de Clorometano a baixas temperaturas, a reação acaba quando todo o Magnésio for dissolvido, acrescenta-se então 1,4-Dioxano na solução, o acréscimo de Dioxano fará com que precipite um complexo formado por Cloreto de magnésio e 1,4-Dioxano, os insolúveis são filtrados e acrescenta-se Diclorofluoreto de fosforila, a mistura é agitada a baixas temperaturas até o término da precipitação de sais, acrescenta-se 5 mol de água, a solução é agitada por mais um tempo e depois os insolúveis filtrados, o solvente é destilado e o GF a vácuo[20][21][22][23][24].

Equação GF-37 (Reagentes de grignard-dioxano).png

Reação GF-38 (fosforofluoridoito de etil cicloexilo - Reação de Arbuzov)

Ciclosarin é rapidamente preparado perante duas etapas, a primeira consiste em produzir o Fósforofluoridoito de etil cicloexilo perante dissolução de Tricloreto de fósforo em éter etilico e reação desta solução com Etanol, Cicloexanol e Fluoreto de sódio (1:1:1: mol) perante dois mol de Dietilanilina, a reação é feita em aparelho de refluxo em temperatura ambiente, com a reação terminada, os insolúveis são filtrados e o solvente destilado, e o produto estocado para a ultima etapa

A ultima etapa consiste em utilizar o material de partida para ser refluxado em um mol de Iodometano até não houver mais refluxo, terminado o refluxo o Iodoetano é destilado e o Ciclosarin purificado. A síntese descrita é similar a discutida na patente Sarin From Phosphorus Dichlorofluoride UK Patent GB 0810930[19].

Nota: O material de partida, o Fósforofluoridoito de etil cicloexilo é comumente armazenado junto com Iodometano em espaços separados, comumente armazenados em munições de artilharia ou similares para serem misturados quando disseminados.[25]

Equação GF-38.png

Purificação[editar | editar código-fonte]

É comumente baseada na neutralização do ácido Clorídrico, sendo usado uma amina terciária para isso, a amina terciária usada é a Dietilanilina dissolvida em Acetona ou Éter etílico, inicialmente a proporção de Dietilanilina a ser usada é calculada no peso emitido de Cloreto de hidrogênio e o restante, calcula-se então para converter esta quantidade em número de mol e converta-se o número de mol em massa de Dietilanilina, a mistura é esfriada a 0 graus Celsius para prevenir a emissão dos reagentes e solvente, logo então durante a reação irá precipitar cristais de Dietilanilina hidroclórica, estes são filtrados, Nota: A mistura de Acetona com Ciclosarin, ou Éter etílico com Ciclosarin é prontamente usada para combate ou estoque, tendo alto poder de absorção e penetração, tendo comumente o cheiro ou da Acetona ou do Éter. O solvente é destilado geralmente a 60 graus Celsius, o restante de Dietilanilina não reagidos ou em excesso são destilados perante vácuo, porém, é acrescentado um excesso para uso como estabilizante[26].

Degradação e resistência a hidrólise[editar | editar código-fonte]

Ciclosarin é menos reativo que sarin, isso ocorre pela alta resistência em hidrólise e pela insolubilidade em água quando ligado ao resíduario, Ciclosarin é apolar, possuindo a menor taxa de solubilidade entre Sarin, Soman, Tabun e VX, Seu radical lábil é o Fluoreto, tanto a hidrólise ácida e básica tende a expulsar primeiro o Átomo de fluoreto, produzindo Ácido fluorídrico e derivados e Sais de Fluoreto, com posterior expulsão do Radical Ciclohexanóxido em forma de Cicloexanol ou Sais de Cicloehanóxido, o radical metil é inativo, pois não possui elétrons livre para reação. É decomposto facilmente por soluções causticas e Hipocloritos. A inalação de Ciclosarin leva entre segundos e minutos para causar um efeitos colinérgicos, com efeito máximo em minutos ou logo após a exposição terminar, os efeitos colinérgicos de GF podem demorar um pouco a mais que Sarin, Ciclosarin e Soman possuem resistência para oximas comuns, devido a esta maior resistência, Ciclosarin é estavel em água em diversas proporções, sua decomposição é mutio lenta em temperatura ambiente, sendo decomposto em água apenas a altas temperaturas[27].

Uso em combate[editar | editar código-fonte]

Em geral é disseminado por compartimentos presos a explosivos como TNT, Nitroglicerina, por meio da explosão destes, granadas pirotécnicas como Nitrato de potássio/Açúcar e propelentes diversos, aquecedores químicos e elétricos, pulverizadores por pressão e vácuo, umidificadores e são dissolvidos em Hidrocarbonetos halogenados como o Clorometano, Diclorometano, clorofórmio e Tetracloreto de carbono, em hidrocarbonetos como a mistura GLP, Pentanos, Hexanos e etc. Ciclosarin é disseminado comumente junto com seu solvente de criação, comumente Tolueno ou Diclorometano, a mistura de ambos os solventes é de 30ml para cada 70ml de Ciclosarin, Ciclosarin é usado em mistura com Sarin, uma mistura em partes iguais em 50% Ciclosarin e 50% Sarin, Ciclosarin é usado em mistura com um potente agente vesicante, o HN1, em uma mistura de 30% HN1, 60% Ciclosarin e 10% Clorofórmio, Gás Ciclosarin-I, uma mistura de 20% Ciclosarin e 80% Clorometano, Ciclosarina-I, uma mistura de 72~96% de Ciclosarin e restante em Clorocicloexano, Ciclosarin é usado em mistura com Gás mostarda de código HD, em uma proporção de 28% Gás mostarda, 70% Ciclosarin e 2% Tetracloreto de carbono, Ciclosarin é usado em mistura com sua variante, o Clorociclosarin, em uma proporção de 50% Ciclosarin e 30% ClGF, com 20% em solvente sendo adicionado para aumentar a velocidade de reação de ambos.

Tratamento[editar | editar código-fonte]

Os venenos fósforgânicos como o Ciclosarin são classificados como agentes Colinérgicos, este composto é volátil e facilmente disseminado na forma de vapor ou na forma atomizada por meio de explosivos, sendo facilmente absorvido através dos pulmões e olhos, também da pele, e trato intestinal sem produzir qualquer irritação ou outra sensação, Ciclosarin é suficientemente potente que até mesmo a exposição breve e leve pode ser fatal. Dependendo da concentração do veneno, a morte pode ocorrer em menos de um minuto, ou pode ser adiada por 1-2 horas.

Tratamentos conhecidos para esse agente inclui medicamentos que são administrados após a exposição ao agente, comumente os antídotos contra colinérgicos são os Anticolinérgicos, principalmente da classe dos Alcalóides, como a atropina (Sulfato de atropina).

Alcalóides como a Atropina tendem a agir de forma com que a Acetilcolina não consiga chegar aos seus receptores por meio da formação de uma espécie de barreira nos receptores, devido a isso, o efeito colinérgico da toxina organofosforada é neutralizada parcialmente.

Algumas armas químicas de ação anticolinérgica são efetivas contra a intoxicação com estas toxinas, como o 3-Quinuclidinil Benzilato e seus diversos derivados.

Geralmente os antídotos empregados contra este agente são poucos, muitas vezes sendo administrados apenas a Atropina o que pode assim mesmo causar a morte devido ao aduto formado entre o organofosforado e um aminoácido presente no sitio ativo da enzima Acetilcolinesterase gerar sua inibição e seu envelhecimento.

Para quebrar a ligação do agente com o aminoácido, administra-se Oximas, como a Pralidoxima, em forma de Cloreto de pralidoxima.

Para prevenir convulsões devido a intoxicação, administra-se depressores do sistema nervoso central, comumente sendo o Diazepam[28].

O pré-tratamento profilático para pesticidas e agentes nervosos é administrada por via oral e que compreende os seguintes agentes em combinação, Piridostigmina ou Fisostigmina, Diazepam ou Clonazepam, G 3063, Arpenal, Sycotrol (cloridrato de pipetabanato), caramifeno (cloridrato de caramifeno) ou benactizina (cloridrato de benactizina).

Estes agentes podem ser administrados na forma de uma cápsula que contém, por exemplo, comprimidos contendo a mistura, uma forma de dosagem de liberação normal e um ou dois numa forma de dosagem de liberação lenta ou retardada[29][30].

Referências

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  4. D. Hank Ellison Handbook Of Chemical And Biological Warfare Agents (em English). [S.l.: s.n.] 
  5. «The Preparatory Manual of Chemical Warfare Agents Third Edition». www.uvkchem.com. Consultado em 27 de setembro de 2018. 
  6. «Cyclosarin - Toxipedia». www.toxipedia.org. Consultado em 3 de dezembro de 2017. 
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