Dibenzoxazepina

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Dibenzoxazepina
Alerta sobre risco à saúde
CR gas structure.svg Dibenzoxazepine3D.png
Nome IUPAC benzo[b][1,4]benzoxazepina
Outros nomes CR; DBO; Dibenzo[b,f][1,4]oxazepine; EA 3547; 257-07-8
Identificadores
Número CAS 257-07-8
PubChem 9213
SMILES
InChI
1S/C13H9NO/c1-3-7-12-10(5-1)9-14-11-6-2-4-8-13(11)15-12/h1-9H
Propriedades
Fórmula química C13H9NO
Massa molar 195.21 g mol-1
Aparência cristal amarelo pálido
Densidade 1,16 ± 0,1 g / cm3
Ponto de fusão

73 °C, 346 K, 163 °F

Ponto de ebulição

339 °C, 612 K, 642 °F

Solubilidade em água 124 mg/L a 25 °C
Solubilidade Clorofórmio, Benzeno, Tolueno, Xileno, Diclorometano, Éter, Tetraidrofurano
log P log Kow = 3.01 (est)
Pressão de vapor 2.2X10-4 mmHg a 25 deg C
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.

Dibenzoxazepina, ou CR (C-série R), é uma molécula na formula molecular de C13H9NO, é um cristal amarelo pálido que emite vapores irritantes com cheiro de pimenta, possui um ponto de fusão de 73 graus Celsius e um ponto de ebulição de 339 graus Celsius, sendo destilado a 150 graus Celsius em 30 mmHg. Possui a solubilidade em água de 124 miligramas para cada litro de água e é então pouco solúvel, é solúvel em éter, tetraidrofurano, benzeno, dimetilformamida, clorofórmio entre outros. Possui uma persistência em ambientes abertos de alguns dias, em ambientes fechado pode persistir por mais de uma semana, É um potente agente irritante e lacrimatório, possui uma ação urticante alta e por isso é denominado como ´´firegas``. É um agente anti-motim muito violento e por isso foi banido de varias entidades, além de poder ser cancerígeno. Possui uma dose de irritação mediana de 7 miligramas e uma dose letal mediana mínima de 1800 miligramas se injetado ou aspirado diretamente e uma dose letal mediana de 25 000 miligramas. Este agente é disseminado em mistura com propilenoglicol em agentes de volatização como hidrocarbonetos de no máximo 5 núcleos de carbono.

Uso em combate[editar | editar código-fonte]

É um agente anti-motim de ação violenta, não é utilizado em grandes concentrações, sendo utilizado 1 grama de Dibenzoxazepina em 800 mililitros de Propileno glicol e 200 mililitros de água[1]. CR é extremamente potente e por isso deve ser usado em concentrações a baixo de 0,1%, a inalação de substancias com concentração acima de 1% de Dibenzoxazepina podem já matar, é consideravelmente mais persistente em ambiente que o agente CN (Cloroacetofenona) e menos tóxico que agente CS, porém, a indícios de que seja cancerígeno e por isso seu uso entrou em decaimento. Sua concentração com solventes orgânicos é abaixo de 0,01%, CR já é irritante em solventes orgânicos em uma concentração de 0,002%. É disseminado por forças militares em mistura com Propilenoglicol ou em micropartículas, ambos por meio de solventes como Butano e propano (Gás de cozinha), granadas pirotécnicas, explosivos, minas de destilação, pulverizadores, extintores, cilindros etc.

 

História[editar | editar código-fonte]

Dibenzoxazepina foi desenvolvido pelo ministério de defesa Britânico em meados dos anos 50 para 60, foi sintetizado pela primeira vez em 1962 e logo foi descoberto que possuía além de propriedades de agentes irritantes, lacrimogênio e também urticante, recebendo o apelido de "firegas" devido a essas propriedades, é utilizado desde então com agente atordoante. Foi testado entre os períodos de 1963 a 1972 em Edgewood e Aberdeen via aerossol em câmaras, os principais efeitos foram respiratórios e oculares. A aspiração do agente aerossolizado pelo trato respiratório gerou irritação do trato com asfixia e, às vezes, dispneia (respiração curta e rápida). O contato dérmico com agente aerossolizado produziu ardor, queimação e eritema (vermelhidão) no local, com tais efeitos terminados dentro de 24 horas. Análises laboratoriais feitas sete dias após a exposição de indivíduos não mostrou anormalidades[2][3].

Descontaminação[editar | editar código-fonte]

A descontaminação contra este agente é partir da dissolução do material contaminado em uma solução de água e Carbonato de sódio. Locais contaminados com o agente é lavado com Hidróxido de sódio ou bases fortes. A descontaminação contra este agente é similar a vários outros agentes de atordoamento. O agente possui resistência a hidrólise,a dissolução dele em soluções alcalinas não é efetiva pois o agente não possui acidez.

Tratamento[4][editar | editar código-fonte]

O tratamento mais comum contra agentes irritantes é lavar o local exposto com Carbonato de sódio diluído em água filtrada, a melhor maneira de tratar a pele exposta é lavar também com água e carbonato de sódio, e depois passar Calamina ou uma mistura de Carbonato de zinco com Silicato de zinco, Carbonato de zinco hidratado e óxido de zinco. Contra reações alérgicas injeta-se um agente que inibe a ação da Histamina, comumente é Cloridrato de difenidramina. O tratamento contra agentes de incitação ao vomito é muito caro e praticamente os efeitos passarão antes mesmo de conseguir o material, se depois de 30 minutos os efeitos como náusea e vomito persistirem ou pelo menos não diminuírem procure um médico. O tratamento contra agentes lacrimatórios é comumente lavar os olhos com uma solução de carbonato ou bicarbonato de sódio diluído em água filtrada e destilada. O tratamento consiste em ajudar a pessoa afetada a obter mais oxigênio em seu sangue e as queimadas químicas causadas por agentes de parada pioram. Medicamentos que são usados para tratar a asma (como Fenoterol e Ciclopentanoperidrofenantreno) também podem ser usados para ajudar a pessoa a respirar. As exposições aos olhos são tratadas lavando os olhos com água até que não haja evidência de agentes anti-motim nos olhos. Não existe antídoto para intoxicação por agentes anti-motim. As queimaduras na pele são tratadas com técnicas padrão de gerenciamento de queimaduras, incluindo o uso de curativos medicamentosos.

Toxicidade[5][editar | editar código-fonte]

A Dibenzoxazepina (CR), mesmo sendo um potente material irritante, mostrou ter uma toxicidade muito baixa por todos os meios de exposição para várias espécies de mamíferos laboratoriais. A comparação da toxicidade aguda da CR com a de outros dois irritantes sensoriais periféricos, 1-cloroacetofenona (CN) e 2-clorobenzil-lideno malononitrilo (CS), mostra que CR é significativamente menos tóxico do que qualquer um deles. A fumaça CR produzida pirotécnicamente foi mais tóxica do que os aerossóis puros (gerados termicamente) de CR; Isto foi devido à presença de produtos pirotécnicos de decomposição na atmosfera a partir da queima da composição geradora de fumaça. No entanto, a toxicidade letal média do fumo CR gerado pirotécnicamente foi muito significativamente menor do que a do CN ou CS produzido pirotecnicamente. A toxicidade cumulativa de curto prazo não ocorreu após administração múltipla com CR. Foi investigada a toxicologia aguda de três intermediários de éter encontrados na síntese de CR a partir de 1-cloro-2-nitrobenzeno e fenóxido de sódio (2-nitrodifenil éter, 2-aminodifenil éter e 2-formamidodifenil éter); Todos os três éteres foram considerados menos tóxicos do que CR.

Sinais e sintomas de exposição[6][editar | editar código-fonte]

Agentes irritantes, também chamados de agentes anti-motim, lacrimatórios e gases lacrimogéneos, são produtos químicos dispersos em aerossóis que produzem irritação nos olhos, nariz, boca, pele e vias respiratórias. O gás lacrimogênio é o nome comum para substâncias que, em baixas concentrações, causam dor nos olhos, fluxo de lágrimas e dificuldade em manter os olhos abertos. CR é o agente anti-motim mais potente e com a menor toxicidade sistêmica que CN (Cloroacetofenona) e CS (O-Clorobenzelidenomalononitrilo) e é altamente estável. CR causa ação instantânea nos olhos, fluxo excessivo de lágrimas, fechamento das pálpebras e incapacitação de indivíduos expostos. Além dos efeitos nos olhos, esses agentes também causam irritação no nariz e na boca, na garganta e nas vias aéreas e às vezes na pele, particularmente em áreas úmidas e quentes. Em situações de exposição maciça, o gás lacrimogêneo, que é engolido, pode causar vômitos. A toxicidade sistêmica grave é rara e ocorre com maior frequência com o agente CN, é mais provável que ocorra quando esses agentes são usados em concentrações muito altas dentro de espaços confinados ou não ventilados. Com base nas evidências toxicológicas e médicas disponíveis, CS e CR possuem uma grande margem de segurança para efeitos tóxicos potencialmente fatais ou irreversíveis. Não há evidências de que um indivíduo saudável experimente efeitos a longo prazo sobre a saúde das exposições ao ar ao CS ou CR, embora a contaminação com CR seja menos fácil de remover. A maioria das exposições são por meio inalatório, ocular ou dérmica e tipicamente levam a queixas de irritação nos olhos, nariz e garganta; tosse seca; sensação de asfixia ou asfixia; e dispneia ... exposição em doses elevadas em um espaço fechado pode levar ao desenvolvimento de edema de via aérea, edema pulmonar não cardiogênico e, possivelmente, parada respiratória. Sinais e sintomas imediatos de exposição a um agente anti-motim: Olhos: lágrimas excessivas, queimação, visão turva, vermelhidão; Nariz: corrimento nasal, queimação, inchaço; Boca: queimação, irritação, dificuldade em engolir, babar; Pulmões: aperto no peito, tosse, sensação de asfixia, respiração ruidosa (sibilância), falta de ar; Pele: queimaduras, erupções cutâneas; Outros: náuseas e vômitos. A exposição prolongada ou a exposição a uma grande dose de agente anti-motim, especialmente em uma configuração fechada, podem causar efeitos graves, como os seguintes: cegueira, glaucoma (uma condição séria do olho que pode levar à cegueira), morte imediata devido a graves queimaduras químicas na garganta e nos pulmões, insuficiência respiratória possivelmente resultando em morte ... A exposição prolongada, especialmente em uma área fechada, pode levar a efeitos a longo prazo, como problemas oculares, incluindo cicatrizes, glaucoma e catarata e podem causar respiração problemas como a asma. Se os sintomas desaparecerem logo que uma pessoa é removida da exposição a agentes anti-motim, é pouco provável que ocorram efeitos a longo prazo da saúde. os efeitos causados pela CR são qualitativamente similares aos causados pelo CS, mas há uma diferença de potência de aproximadamente 5 vezes. A concentração de uma solução na faixa de 0,01% a 0,1% causa dor no olho imediata, espasmos involuntários das pálpebras e lacrimejamento, que persistem por 15 a 30 minutos, injeção conjuntival e edema mínimo nas margens do tampo duram 3 a 6 horas. Uma solução espirrada na boca provoca queima da língua, palato e salivação por 5 a 10 minutos. Se um respingo entrar no nariz, causa irritação e rinorreia. A exposição da pele causa queima em poucos minutos, o que persiste por 15 a 30 minutos, e um eritema que dura de 1 a 2 horas. Um aumento da pressão arterial pode acompanhar o desconforto subjetivo; Isto é pensado para ser causado pelo estresse da irritação, uma vez que a quantidade de CR que pode ser absorvida é muito pequena para causar um efeito farmacológico.

Metabolismo e metabólitos[7][8][9][editar | editar código-fonte]

O metabolismo de dibenzoxazepina (CR) em diversas cobaias foi examinado. Independentemente da dose ou via de administração, a maioria (59-93%) foi eliminada na urina como principalmente nos sulfatos de dihidrodibenzoxazepinona hidroxilada. No sangue, tanto in vivo como em perfusados hepáticos, as concentrações de CR diminuíram por metabolização em CR-lactama, seguido pelos sulfatos de hidroxilactamas. A taxa de desaparecimento de CR nos perfusatos hepáticos foi mais lenta do que a in vivo. Bile continha apenas pequenas quantidades de conjugados de sulfato e quantidades significativas de éter conjugado de 2-amino-2-hidroximetildifenilo. Isso não foi identificado na urina ou sangue de ratos. Estudos preliminares em macaco rhesus e cobaia mostram padrões e metabolitos excretores semelhantes. Contudo, apenas hidroxilactamas livres foram isoladas a partir de urina de macaco e foram detectados vestígios de amino-álcool na urina de cobaia. A autorradiografia de corpo inteiro de ratos confirma o rápido desaparecimento de CR do sangue para o coração, fígado, rins e intestino delgado com evidência de excreção biliar. É consistente com os estudos de ratos que mostram a rápida absorção de um composto altamente lipofílico submetido ao metabolismo hepático, secreção biliar, recirculação enterohepática e excreção renal. CR é metabolizado por fígados de ratos para Éter 2-amino-2'-hidroximetilldifenílico e oxidada para uma lactama cíclica, a reação de redução depende da Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato e Nicotinamida adenina dinucleótido. Os outros meios de Metabolização de Dibenzoxazepina é feito a partir dos Rins, intestinos, pulmão e bile, mas com um rendimento bem limitado. O destino de vários intermediários do metabolismo de dibenzoxazepina (CR) in vivo e in vitro em ratos foram examinados para estabelecer o metabolismo e a sequência de eliminação e conversão do CR. Esses estudos confirmaram que o principal destino metabólico do CR no rato é a oxidação para a lactama, seguido da hidroxilação do anel benzênico, da sulfonação dele e da excreção urinária. A reação não segue um padrão definido e pode fazer mais de uma hidroxilação e sulfonação, geralmente são de duas para três hidroxilações e uma sulfonação, logo que o material ficar inativo ou biologicamente bruto e neutro, ele é expelido por meio da urina, os sítios de reação nos anéis não é definido.

Degradação[10][editar | editar código-fonte]

A liberação de Dibenzoxazepina ao ar livre gera uma pressão de vapor de 2.1X10-4 mm Hg a 25 ° C isto indica que a dibenzoxazepina só existirá como um vapor apimentado na atmosfera ambiente. A fase de vapor dibenzoxazepina será degradada na atmosfera por reação com radicais hidroxilo produzidos fotoquimicamente; A meia-vida dessa reação no ar é estimada em 1 hora. Dibenzoxazepina contém cromóforos que absorvem em comprimentos de onda >290 nm e, portanto, podem ser suscetíveis a fotólise direta pela luz solar; No entanto, a cinética dessa reação potencial não é conhecida. Se for liberado para o solo, um valor Koc estimado de 1020 indica que espera-se que a dibenzoxazepina tenha baixa mobilidade no solo. A volatilização do solo úmido deve ser um importante processo de destino ambiental baseado em uma constante estimada da lei de Henry de 4.1X10-3 atm-mm / mole. Não se espera que Dibenzoxazepina se volatilize a partir de superfícies de solo seco com base na sua pressão de vapor estimada. Se for liberado em água, espera-se que dibenzoxazepina se adsorve em sólidos suspensos e sedimentos com base no Koc estimado. A volatilização das superfícies da água deverá ser um importante processo de destino ambiental com base na constante estimada de Henry's Law deste composto. Meia-vida de volatilização estimada para um rio modelo e lago modelo são de 2 horas para 6 dias, respectivamente. Um BCF estimado de 42 sugere que o potencial de bioconcentração em organismos aquáticos é moderado. Não se espera que Dibenzoxazepina sofra hidrólise no ambiente devido à falta de grupos funcionais que se hidrolisam sob condições ambientais. A exposição ocupacional e a exposição à população em geral para dibenzoxazepina devem ser raras, uma vez que este composto é usado exclusivamente como agente anti-motim. A poluição causada por Dibenzoxazepina é baixa pois é exclusivamente utilizada como agente químico atordoante.

Síntese[editar | editar código-fonte]

A síntese padrão para Dibenzoxazepina é a partir da reação de 2-Clorobenzaldeído com 2-aminofenol, geral dissolvidos em Metanol e em refluxo a 65 graus Celsius, logo depois de 1 hora acrescenta-se mais uma leva de Metanol, Cloreto de cálcio como absorvente e Hidróxido de sódio, logo depois que não houver mais a formação de insolúveis estes são filtrados, o solvente é destilado e o DBO é destilado a vácuo como meio de purificação.

DBO é produzido a partir de uma reação de Fenóxido de sódio com Hidróxido de sódio e Clorofórmio sob-refluxo a 65 graus Celsius em refluxo, logo depois a solução é dissolvida em Tetraidrofurano e depois à água é absorvida por meio do Cloreto de cálcio, filtram-se logo depois os insoluveis e destila-se o Solvente. O Salicilaldeído é feito reagir com 2-Cloroanilina a 90 graus Celsius, sob-refluxo perante Trietilamina, logo que não houver mais refluxo a solução é dissolvida em Tetraidrofurano com Cloreto de cálcio para absorver a água e depois filtrada, obtém-se o cristal bruto por meio da recristalização em Tetraidrofurano a 0 graus Celsius. A reação de partida para DBO é Reimer-Tiemann.

Referências

  1. «RIOT CONTROL AGENTS». Consultado em 20 de novembro de 2017 
  2. https://watermark.silverchair.com/milmed-d-04-8308.pdf?token=AQECAHi208BE49Ooan9kkhW_Ercy7Dm3ZL_9Cf3qfKAc485ysgAAAbgwggG0BgkqhkiG9w0BBwagggGlMIIBoQIBADCCAZoGCSqGSIb3DQEHATAeBglghkgBZQMEAS4wEQQMJleJ08tiorbnkfpJAgEQgIIBa44zUC3d8i8kHwbYYYfH2Qyg2_GvoZDQNzmR-A8KyE_K1VwyEiUlEpkyu8CenVec_uu0CL4k3ds0-4oxmY7IgCQT9b93rsDekqF9xEITPM9UDe50z7AXSN8hNbdlBOW1_fnW-bvHT1inUEqWDXSZ9dlowHQDCHKkFPr31wf7BA9zdIp3pGPHaEofDUijZLbt6O5sZouvaDdXRgT2iNnYou_7sHD3bZ51BimD0PWpCPP-Z56lCXS4MTIG44bFXmhtajsatN_q3wYgUdCDbUVieIAXWbQCKW1RxVWcUobimDd_IMMC8v0rUbNSP3lzud27YdU7GwnGl0u4P0jt8TRMeuzLaFB0qKZQwWt7aaWjrYnWdlErdZxSI3j32NMX-TwBgcGBcGyOjXfOrjjXbBdYXaGKTKYUigDleRg1rBJd7b7XSF-7SteN5CNe5kfEdpojVtBhDPNsY1TtDMPcw8gFljdZx6kvftF9uh0ocA[ligação inativa] Military Chemical Warfare Agent Human Subjects Testing: Part 1—History of Six-Decades of Military Experiments With Chemical Warfare Agents
  3. https://www.hsdl.org/?view&did=466161 CHEMICAL WARFARE AGENT EXPERIMENTS AMONG U.S. SERVICE MEMBERS
  4. «Antidote and Emergency Treatment: Dibenzoxazepine». TOXNET. Consultado em 23 de novembro de 2017 
  5. Ballantyne B. (8 de dezembro de 1977). «The acute mammalian toxicology of dibenz(b,f)-1,4-oxazepine.». Toxicology. Consultado em 23 de novembro de 2017 
  6. «SIGNS AND SYMPTOMS OF DIBENZOXAZEPINE». TOXNET e PUBMED. Consultado em 23 de novembro de 2017 
  7. French MC, Harrison JM, Inch TD, Leadbeater L, Newman J, Upshall DG, Powell GM (13 de junho de 1983). «The fate of dibenz[b,f]-1,4-oxazepine (CR) in the rat, rhesus monkey and guinea-pig. Part I. Metabolism in vivo.». Xenobiotica. Consultado em 24 de novembro de 2017 
  8. Furnival B, Harrison JM, Newman J, Upshall DG. (13 de junho de 1983). «The fate of dibenz[b,f]-1,4-oxazepine (CR) in the rat. Part II. Metabolism in vitro.». Xenobiotica. Consultado em 23 de novembro de 2017 
  9. French MC, Harrison JM, Newman J, Upshall DG, Powell GM. (13 de junho de 1983). «The fate of dibenz[b,f]-1,4-oxazepine (CR) in the rat. Part III. The intermediary metabolites.». Xenobiotica. Consultado em 24 de novembro de 2017 
  10. «Degradation of Dibenzoxazepine». TOXNET. Consultado em 23 de novembro de 2017