Gás CS

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CS
Alerta sobre risco à saúde
CS gas.svg CS-gas-3D-vdW.png
Nome IUPAC 2-[(2-clorofenil)metilideno]propanodinitrilo
Outros nomes CS. Alonitrila. o-clorobenzalmalononitrilo; o-Clorobenzelidenomalononitrilo; 2-ChloroBMN; o-Clorobenzilidenomalonico nitrilo; (o-Clorobenzilideno)malononitrilo. CB. KF-11. K-62. C55118. NCl. Gás lacrimogênio-3; OCBM;
Identificadores
Número CAS 2698-41-1
Propriedades
Fórmula química C10H5ClN2
Massa molar 188.61 g mol-1
Aparência Cristal incolor de odor apimentado
Densidade 1,296 ± 0,06 g / cm3
Ponto de fusão

93 °C, 366 K, 199 °F

Ponto de ebulição

310 °C, 583 K, 590 °F

Farmacologia
Riscos associados
Principais riscos
associados
Em combustão gera fumos de Cloro ou Cloreto de hidrogênio e fumos de oxido de Nitrogênio ou Cianeto de hidrogênio
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
2
0
 
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.

CS[1][2], Alonitrila, ou pelo jargão gás CS. É um cristalino branco com odor irritante de pimenta, o odor é semelhante a piperina e ao agente lacrimatório DIIMINA, quando impuro tende a ser um cristal de cor bege claro. Seu ponto de fusão é de 93 para 97 graus Celsius e seu ponto de ebulição é de 310 para 320 graus Celsius, sendo destilado a 180 graus Celsius em 20 mmHg, é ligeiramente solúvel em água com uma proporção de dissolução de 0,008% para 0,013% dependendo da pureza da água, é solúvel em compostos como acetona, Diclorometano, Dioxano, Benzeno e Hexano. Em combustão gera fumos de Cloro ou Cloreto de hidrogênio e fumos de oxido de Nitrogênio ou Cianeto de hidrogênio. CS é um agente pouco persistente em ambientes normais, podendo se decompor já em algumas horas, mas pode persistir de 12 horas para mais de 2 dias, em água tem uma meia vida de 10 minutos em temperatura ambiente. A dose letal mediana de CS está acima de 25000 miligramas, presuma-se que esteja em 61 gramas, CS é considerado não tóxico. 0,05 miligramas de CS já causa irritação se usadas em solução, 10 miligramas já causam irritação mediana para severa, 50 miligramas é a dose de incapacitação mediana para adultos. CS é utilizado em concentrações a baixo de 5% em operações militares, podendo ter uma concentração de até 0,1% e ainda possuir ação ácida, CS é potencializado em mistura com água e propilenoglicol, tal mistura é muito utilizada pelas forças militares. CS é utilizado comumente em mistura com Clorometano, gás de cozinha, Propileno glicol, Éter, tricloroetano e trialquil Fosfites. É usado muito em mistura com agentes como BBC, CA, CH, CR, CN, solventes halogenados e não halogenados, Ácidos de lewis pouco tóxicos como Tetracloreto de estanho, Tricloreto de aluminio e Tetracloreto de titanio.

Efeitos pela exposição e toxicidade[editar | editar código-fonte]

CS causa ação instantânea nos olhos, fluxo excessivo de lágrimas, fechamento das pálpebras e incapacitação de indivíduos expostos. Além dos efeitos nos olhos, esse agente também causa irritação no nariz e na boca, na garganta e nas vias aéreas e às vezes na pele, particularmente em áreas úmidas e quentes ele tende a agir mais rápido e de forma mais potente. Em situações de exposição maciça, o CS, que é engolido, pode causar vômitos. A toxicidade sistêmica grave é incomum, mas não é rara, é mais provável que ocorra quando esse agente é usado em concentração muito alta dentro de espaços confinados ou não ventilados. Com base nas evidências toxicológicas e médicas disponíveis, CS possui uma grande margem de segurança para efeitos tóxicos potencialmente fatais ou irreversíveis. Não há evidências de que um indivíduo saudável experimente efeitos em longo prazo sobre a saúde das exposições ao ar ao, a contaminação com CS é mais fácil de remover. A maioria das exposições é 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 em 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 em longo prazo da saúde. os efeitos causados pelo CS são 5 vezes menos potente que agentes como o CR. A concentração de uma solução na faixa de 0,05% a 0,5% causa dor no olho imediata, espasmos involuntários das pálpebras e lacrimejamento, que persistem por 5 a 30 minutos, injeção conjuntival e edema mínimo nas margens do tampo duram 1 a 5 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 5 a 30 minutos, e um eritema que dura de 1 hora. 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 CS que pode ser absorvida é muito pequena para causar um efeito farmacológico.

Uso militar e disseminação[3][editar | editar código-fonte]

Em geral são disseminados por explosivos, granadas pirotécnicas, aquecedores, pulverizadores, umidificadores e são dissolvidos em solventes como clorometano, diclorometano, Cloroetano, Etanol, Isopropanol, butano, Isobutano, gás de cozinha, isobutileno, Isobuteno, Pentano, Hexanos e outras misturas de Hidrocarbonetos, em operações militares se utiliza em solventes como Clorofórmio, Éter etílico, Propileno glicol, Etanal, Metanal e em parte se adiciona junto o ácido fórmico ou outro tipo de ácido como o clorídrico pela sua alta volatilidade. Utilizam-se dutos de ar ou correntes de ar para uma rápida e maior disseminação dos agentes. Agentes atordoantes são bastante utilizados por forças militares para dispersar multidões ou motins. O o-clorobenziledenomalononitrilo (CS) é muito utilizado como agente irritante. Mistura CSS similar a CNS, uma mistura de 38,4% de Cloropicrina, 23% o-clorobenzelidenomalononitrilo e 38,4% Clorofórmio, tal mistura origina um liquido com ponto de fusão de 10 para 25 graus Celsius, com precipitação já em temperatura ambiente e um cheiro irritante de pimenta, uma mistura de Trioctolfosfite e agente CS com uma proporção de 1% de Trioctolfosfite e 99% CS, C3NSA, uma mistura de 20% Cloroacetofenona, 20% O-clorobenzelideno malononitrilo, 30% Cloroacetona e 30% Solventes voláteis. CS é utilizado em concentrações a baixo de 5% em operações militares, podendo ter uma concentração de até 0,1% e ainda possuir ação ácida, CS é potencializado em mistura com água e propilenoglicol, em operações militares se acrescenta um excesso de água com o intuito de formar um solvente ácido, rico em Ácido clorídrico. CS é utilizado comumente em mistura com Clorometano, gás de cozinha, Propileno glicol, Éter para dispersão com aerossol. É usado muito em mistura com agentes como BBC, CA, CH, CR, CN, solventes halogenados e não halogenados, Ácidos de lewis pouco tóxicos como Tetracloreto de estanho, Tricloreto de alumínio e Tetracloreto de titânio. Os ácidos de lewis são utilizados para a formação de complexos que quando hidrolisados, formam ácido clorídrico ou similares. O mais eficiente é o Tricloreto de alumínio que em reação forma um complexo com o CS. Os principais materiais e agentes empregados para a disseminação do agente pela policia militar são.

  • Granadas explosivas[4]

De extrema importância nas operações das tropas antidisturbios e forças especiais de operação, comumente este tipo de granada pode ser de constituída de forma rudimentar por um compartimento contendo o solvente ou talco e o agente CS um compartimento central, constituído pelo explosivo, comumente TNT, nitroglicerina ou similares.

A principal granada que dissemina este agente no Brasil, é da empresa Condor.

• GL-305-Granada explosiva de gás lacrimogêneo-CS

  • Granadas explosivas para interiores

 Para uso especial em espaços confinados, tendo como características principais o corpo feito totalmente em borracha e um atraso de 1,5 segundo (apropriado para as operações de entrada). Eles são equipados com um sistema de iniciação de dupla fase, exclusivo da Condor, que permite a ejeção do corpo do atuador antes da explosão da carga principal.

• GB-705-Granada explosiva de gás lacrimogêneo-CS

  • Munições explosivas

De extrema importância nas operações das tropas antidisturbios e forças especiais de operação, munição constituída de um explosivo para emissão do agente CS.

• GL-101-cartucho de plástico, calibre 12, com carga explosiva e gás lacrimogêneo-CS

  • Granadas de gás lacrimogêneo

Disponível em diferentes modelos com diferentes tempos de emissão, eles também podem ser lançados por lançadores especiais. Eles produzem fumaça densa contendo agente de gás lacrimogêneo, garantindo assim uma ação policial efetiva, estas granadas podem ser pirotécnicas podendo ser constituídas de uma mistura de açúcar e Nitrato de potássio com o agente ou de ação térmica por meio de um compartimento contendo um componente químico que quando hidrolisado gera um imenso calor que acaba por emitir o agente dissolvido.

• GL-300/T HYPER (CS)-Granada de gás lacrimogêneo (CS) triplo-Hyper

• GL-300/T (CS)-Grenade de gás lacrimogéneo (CS) triplo

• GL-301-Granada de mão de fumo a gás lacrimogêneo de emissão média-CS

• GL-302-Granada de mão de fumo a gás lacrimogêneo de alta emissão-CS

• GL-303-Granada de mão com fumaça de gás lacrimogêneo "mini condor"

Tratamento[5][6][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. A inalação do agente pela boca deve ser logo administrada solução antiácida, tomar Ácido acético (Vinagre) não ajuda e pode até piorar, pois pode formar Acetila halogenada.

Degradação e Metabolitos[7][8][editar | editar código-fonte]

o-Clorobenzelideno malononitrilo é um agente pouco persistente em ambientes normais, podendo se decompor já em algumas horas, mas pode persistir de 12 horas para mais de 2 dias, as principais rotas de decomposição é por meio da hidrólise, em locais úmidos e com a incidência de água, o agente se hidrolisa em para Malononitrilo e Clorobenzaldeído, ambos os componentes são mais tóxicos que o agente inicial, o-Clorobenzelideno malononitrilo não emite radicais Cianeto, CS é facilmente reduzido para o-Clorobenzil malononitrilo, tais reações podem durar mais de 5 dias, em combustão o agente tende a emitir fumos variados, como os de Cloro ou Cloreto de hidrogênio, fumos de oxido de Nitrogênio e Cianeto de hidrogênio. Em corpo, o agente também tende a produzir Clorobenzaldeído e Malononitrilo quando hidrolisado, o mesmo se segue quando reduzido com a redução do agente para o-Clorobenzil malononitrilo. A ação irritante do agente é devida as reações do grupo Halogênio (Cloreto) com radicais sulfidrilo. CS reage principalmente com a Glutationa, ácido lipoico, Cisteína e diversos agentes com grupo sulfidrilo, formando o ácido 2-cloro-hipúrico, ácido 1-O-(2-clorobenzil)glucurónico, 2-clorobenzil cisteína, ácido 2-clorobenzóico e diversos. Os metabolitos menores identificados incluíram álcool 2-clorobenzílico, 2-clorofenil-2-cianopropionato e quantidades consideráveis de Cianeto e Tiocianatos na urina, isto indica um potencial cianogênico e sanguíneo do agente CS com enzimas com radicais sulfidrilo.

Síntese[editar | editar código-fonte]

CS é produzido na reação entre Malononitrilo com Clorobenzadeído, Piperidina é utilizada como um catalisador, o Cloreto de cálcio serve para absorver a água da reação e todos estão dissolvidos em Etanol, a reação ocorre perante refluxo até não houver mais a formação de insolúveis no fundo, logo estes são filtrados, é cristalizado a solução e filtrada novamente, os cristais retidos no filtro são de CS, estes são purificados por meio de destilação a vácuo. Para operações militares não se purifica os materiais, podendo utiliza-los com alto grau de impureza.

Produção total do agente CS.png

Este processo utiliza uma reação de Clorometilideno malononitrilo com Magnésio perante THF como solvente. O magnésio reage com o carbono mais negativo da reação e forma um composto inorgânico, o solvente padrão para este tipo de reação é Éter ou Tetraidrofurano. A reação termina quando todo magnésio for dissolvido na solução, logo é feito reagir com 1,2-Diclorobenzeno, o solvente é o mesmo e o agente cristalizante é Hexano, logo os insolúveis são dissolvidos em água e eles a absorvem, logo são filtrados e o solvente destilado. O método de purificação é o mesmo.

Síntese do agente CS pelo processo CS-2.png

Referências

  1. Ledgard, Jared (2006). A Laboratory History of Chemical Warfare Agents (em English). [S.l.]: Jared Ledgard. ISBN 9780615136455 
  2. Ledgard, Jared (15 de maio de 2012). The Preparatory Manual of Chemical Warfare Agents Third Edition (em English). S.l.: UVKCHEM. ISBN 9780578104782 
  3. Flash, Programação -> Digital. «Condor Não Letal». www.condornaoletal.com.br. Consultado em 10 de janeiro de 2018. 
  4. «TLAXCALA: Gas lacrimógeno, represión masiva de Brasil a Turquía: El buen negocio de la venta de armas en época de crisis». www.tlaxcala-int.org. Consultado em 10 de janeiro de 2018. 
  5. «Chlorobenzylidene-malononitrile - Toxipedia». www.toxipedia.org. Consultado em 10 de janeiro de 2018. 
  6. «Agentes de atordoamento». Wikipédia, a enciclopédia livre. 9 de janeiro de 2018 
  7. «TOXNET». toxnet.nlm.nih.gov (em inglês). Consultado em 10 de janeiro de 2018. 
  8. «Chemical Warfare Agents: Toxicology and Treatment, 2nd Edition». Wiley.com (em inglês). 7 de maio de 2007. Consultado em 10 de janeiro de 2018.