Tabun

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Tabun
Alerta sobre risco à saúde
Tabun-2D-skeletal.png Tabun-3D-balls.png
Nome IUPAC Ethyl N,N-Dimethylphosphoramidocyanidate
Outros nomes GA; Ethyl dimethylphosphoramidocyanidate; Dimethylaminoethoxy-cyanophosphine oxide; Dimethylamidoethoxyphosphoryl cyanide; Ethyl dimethylaminocyanophosphonate; Ethyl ester of dimethylphosphoroamidocyanidic acid; Ethyl phosphorodimethylamidocyanidate; Cyanodimethylaminoethoxyphosphine oxide; Dimethylaminoethodycyanophosphine oxide; EA1205
Identificadores
Número CAS 77-81-6
Propriedades
Fórmula química C5H11N2O2P
Massa molar 162.12 g mol-1
Aparência Colorless to brown liquid
Densidade 1.0887 g/cm³ at 25 °C
1.102 g/cm³ at 20 °C
Ponto de fusão

-50 °C, 223 K, -58 °F

Ponto de ebulição

240 °C, 513 K, 464 °F

Solubilidade em água 9.8 g/100 g at 25 °C
7.2 g/100 g at 20°C
Pressão de vapor 0.07 mmHg (9 Pa)
Farmacologia
Riscos associados
Principais riscos
associados
Tóxico. A combustão pode gerar cianeto de hidrogênio como produto.
NFPA 704
NFPA 704.svg
2
4
1
 
Ponto de fulgor 78 °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.

Tabun, ou GA é um composto organofosforado sintético de fórmula C5H11NO2P, é um liquido incolor e sem cheiro quando puro, quando impuro é um liquido âmbar de coloração marrom claro para marrom escuro e com cheiro de fruta para peixe semelhante a metilamina impura, possui um ponto de fusão de -50 graus Celsius e um ponto de ebulição de 240 graus Celsius(com decomposição), podendo ser destilado a 110 graus Celsius a 9 milímetros de mercúrio, Tabun é levemente solúvel em solventes orgânicos como Clorometano, Etanol e Acetona, na água tabun reage depois de 24 horas, Tabun persiste em ambiente de 24 para 48 horas, é decomposto por soluções causticas produzindo o venenoso Cianeto de hidrogênio e em Dimetilaminofosforico oxietano, Tabun possui uma meia-vida de 97 minutos a 150 graus Celsius, não se deve decompor Tabun com Hipocloritos, gerando Cloreto de cianogênio, 7 miligramas de Tabun matam em média uma pessoa em 10 minutos, sendo que 4 miligramas podem já matar 5 soldados, sua dose letal mediana em ratos é de 0,60 miligramas por quilo de corpo. Tabun é mais preferido que Sarin em operações militares em 3 para 1 mesmo sendo menos tóxico, Tabun é utilizado como arma química, descoberto na Segunda Guerra Mundial por pesquisadores alemães. É uma substância neurotóxica sintética.[1] É classificado pelas Nações Unidas como arma de destruição em massa, segundo a Resolução 687 da ONU. Produzir ou armazenar tabun é proibido pela Convenção de 1993 sobre Armas Químicas. As reservas mundiais declaradas ao abrigo da convenção eram de algumas toneladas e se sabe que foram já destruídas.

História[editar | editar código-fonte]

Foi descoberto acidentalmente em janeiro de 1936 pelo investigador alemão Gerhard Schrader. Ele estava pesquisando sobre inseticidas organofosforados para a IG Farbem Farmacêutica. Tabun foi o primeiro agente nervoso conhecido e fabricado. Schrader estava experimentando uma classe de compostos chamados organofosfatos, que matam insetos interrompendo a ação dos neutrotransmissores presentes no sistema nervoso, nestas pesquisas Schrader acabou fabricando o Tabun e também o descobrindo, Logo testaram-se o poder inseticida deste agente e logo descobriu-se que era além de ser bastante tóxico para insetos era também para os mamíferos como os seres humanos. Tabun foi logo implantado para produção em massa pelos Nazistas o que foi de muito difícil síntese pela sua recém descoberta e seus precursores serem na maioria corrosivos, nocivos e reagirem de forma perigosa. Durante os julgamentos de Nuremberg, Albert Speer, ministro de Armamentos e Produção de Guerra para o Terceiro Reich, testemunhou que planejaria matar Adolf Hitler no início de 1945, introduzindo o tabun no poço de ventilação no Führerbunker. Ele disse que seus esforços foram frustrados pela impraticabilidade do tabun e sua falta de acesso pronto ao agente, e também pela construção inesperada de uma chaminé alta que colocou a entrada de ar fora do alcance. Os EUA já tiveram um programa de produção e pesquisa de tabun, que terminou durante a guerra fria. Por ser ineficaz o agente foi substituído por Sarin e Soman. A produção de Tabun foi logo compreendida por vários países porém vários países careciam de instalações e plantas de produção para tabun que tivessem tecnologia necessária. Países como os EUA em suas pesquisas sobre Tabun descobriram e produziram variantes do Tabun como o Fluorotabun, Dietilaminotabun, Ditabun e possivelmente o agente GV entre várias outras variantes. Durante a guerra Irã-Iraque, o Iraque usou armas químicas contra o Irã embora os agentes mais utilizados fossem gás mostarda e sarin, tabun e ciclosarin também foram utilizados.

Efeitos nos mamíferos[1][editar | editar código-fonte]

Ao entrar em contato com a pele ou através da inalação, o agente age atravessando a barreira hematoencefálica pelo fósforo possuir 5 elétrons na sua ultima camada ele chega até um sitio ativo de enzima colinesterases como a Acetilcolinesterase onde decompõe a Acetilcolina, a Acetilcolina assim como Tabun possui um elemento no núcleo com 5 elétrons na sua ultima camada a Acetilcolinesterase apenas decompõe agentes com átomos que possuem 5 elétrons na sua ultima camada o que faz com que o Tabun tenha passe livre para ir ao sitio ativo da enzima e reagir com um resíduo de Serina presente nela, o Tabun reage e impede com que a Acetilcolina seja decomposta pelo resíduo e sem resíduo para decompor a Acetilcolina, ela volta a fazer seu papel de neurotransmissor, que é de estimular os músculos, esta estimulação sem decomposição faz com que o músculos entram em exaustão e mesmo em exaustão eles agem ainda, causando dor e problemas de coordenação neuromuscular o que causa com que a vitima tenha arritmia cardíaca, descontrole do diafragma e em posterior morte por sufocamento ou por ataque cardíaco, mesmo parecendo letal Tabun é uma molécula muito grande e pode demorar para passar da barreira, sendo assim, um agente ineficaz, isto é comprovado em exames de sangue de pessoas que foram expostas 30 minutos antes, neles possuíam traços de Tabun que provavelmente não foram absorvidos pela hemoglobina e Enzimas colinérgicas.

Fosforilação do resíduo presente nas enzimas colinérgicas[editar | editar código-fonte]

O Tabun reage com resíduo particular de serina presente em enzimas colinérgicas, Tabun reage com a parte OH do resíduo e fosforila a enzima, os produtos da reação é Cianeto de hidrogênio, o raqdical Cianeto possui um núcleo de carbono que é o menos eletronegativo ligado a fósforo, o menos eletronegativo é então expulso.

O grupo labil do Tabun é o Cianeto este é o primeiro a reagir na molécula.

Reação correta do Tabun e residuo de serina.png

Os sintomas mais frequentes são:

  • Lacrimejamento
  • Pupilas pequenas.
  • Dor nos olhos
  • Visão borrada
  • Salivação e suor excessivo
  • Tosse
  • Pressão no peito
  • Respiração rápida
  • Diarréia
  • Aumento de volume de urina
  • Confusão mental
  • Debilidade
  • Cefaleia
  • Náusea, vômito e/ou dores abdominais
  • Alterações de ritmo cardíaco e pressão sanguínea

Antidotos[editar | editar código-fonte]

Reconstrução dos sítios de serina --> Cloreto de pralidoxima

Bloqueio dos receptores da Acetilcolina --> Sulfato de Atropina, Cloridrato de Biperideno (mais efetivo)

Resistência ao agente --> Brometo de pirodostigmina

Caracteristicas[editar | editar código-fonte]

Tabun é uma neurotoxina sintética de afinidade pelo resíduo de serina presente na enzima Acetilcolinesterase, Tabun possui um núcleo de fósforo, o fósforo possui uma característica muito semelhante ao do Nitrogênio que é possuir 5 elétrons na sua ultima camada, por ser um elemento químico semelhante ao Nitrogênio o fósforo passa facilmente pela barreira hematoencefálica, esta barreira apenas deixa passar compostos com 5 elétrons o que dá ao Tabun alto lipossolubilidade em membranas biológicas, mesmo sendo um organofosforado Tabun é uma molécula muito grande e pode demorar para agir ou agir de maneira ineficiente.

Estrutura[editar | editar código-fonte]

Tabun é uma molécula que possui quiralidade por haver 4 substituintes quimicamente anexados a fósforo tetraédrico, pelo menos em fósforo tetraédrico possui-se no mínimo 2 isômeros estereoquímicos, Tabun possui o enamntiômero Dextrogiro ( S-(-) ) e Levógiro ( R-(+) ), o enamtiômero R-(+) é o mais ativo devido a localização do radical Cianeto ser propicio para reagir com o resíduo de serina presente na enzima acetilcolinesterase, o enamtiômero S-(-) é o menos ativo, isto é comprovado em testes com porcos em que se teve uma absorção maior do enamtiômero R-(+). [2]

Enamtiomeros do Tabun.png

Produção[editar | editar código-fonte]

A produção de Tabun inclui em vários, na maioria simples processos que chegam até ao Ditabun, basicamente é produzido na reação de Ditabun com Etanol anidro em temperatura a 50 graus Celsius para a expulsão do Gás cianídrico, este método da em uma mistura racemica (mistura de ambas as formas dos enamtiômeros e em proporções iguais), sua produção necessita de agentes muito corrosivos que na maioria reagem sem causar problemas em um recipiente de platina, esta periculosidade fez com que fosse feito pesquisas para obtenção de outros agentes o que acabou resultando no Sarin e depois no Soman.

Produção de Tabun.png

Reação número 281,886[editar | editar código-fonte]

Tabun é rapidamente preparado em dois processo, começando pela preparação de Dimetilaminofosforil dicloreto, o Dimetilaminofosforil dicloreto é intermediado pela reação de Dimetilamina e Tricloreto de fosforila em solvente Dicloreto de etileno, a reação resulta em uma amina hidroclórica e então ela é decomposta em reação com Carbonato de sódio resultando em Bicarbonato de sódio, Cloreto de sódio e Dicloreto de dimetilaminofosforil, logo depois é colocado para reagir com Cianeto de sódio e Álcool etílico em presença de Acetronitrila e também Dicloreto de etileno como solventes, e a amina hidroclórica é novamente decomposta pela reação com Carbonato de sódio, esta reação resulta em Tabun, Cloreto de sódio e Bicarbonato de sódio.

Produção de Tabun similar a 281,886.png

Processo 1: Preparação do Dicloreto de dimetilaminofosforil

Em um frasco coloca-se 153,5 gramas de Tricloreto de fosforila 99% e então 296,7 gramas de Dicloreto de etileno 98%, coloca-se o uma bacia com gelo e sal e coloca-se o frasco onde as substancia estão em banho Maria na bacia com gelo e sal, a temperatura da reação não deve passar dos -10 graus Celsius podendo haver a evaporação dos reagente, mistura-se o Tricloreto de fosforila com o Dicloreto de etileno e quando misturado, coloca-se 49 gramas de Dimetilamina liquida 92% no recipiente onde estão o solvente e o Tricloreto de fosforila e mexa-se a solução por meia hora, passado as meia hora, coloca-se 110 gramas de Carbonato de sódio 97% e mexa-se a solução por mais 30 minutos em temperatura abaixo de -10 graus Celsius, logo passado as meia hora filtre as impurezas insolúveis varias vezes em temperatura de -10 graus Celsius, separado a partes insolúveis, coloque o composto para destilar a 55 graus Celsius para retirar o Solvente, depois de retirado, coloque para destilar a vácuo 90 graus Celsius em 22 milímetros de mercúrio.

Processo 2: Preparação do Tabun

Em um frasco coloca-se o Dicloreto de dimetilaminofosforil obtido e esfrie o recipiente a -10 graus Celsius e nele coloca-se 197,8 gramas de Dicloreto de etileno 98% liquido e 41,9 gramas de Acetonitrila 98% como solventes, mexa-se a solução e depois coloca-se 49 gramas de Cianeto de sódio 99% e 47,4 gramas de Etanol 97% e mexa-se a solução por mais 30 minutos e depois a temperatura pode ser aumentada para 56 graus Celsius ou até 90, ambos em refluxo, por 1 hora e meia e depois disso esfria-se a solução a 0 graus Celsius e coloca-se 110 gramas de Carbonato de sódio 97% e mexa-se a solução por mais 30 minutos e depois destile os solventes a 84 graus Celsius e depois o Tabun a 110 graus em 9 milímetros de mercúrio ou esfria-se o material e coloca-se 100 gramas de água fria e mexa-se por 5 minutos a 2 graus Celsius para dissolver o sal de sódio e depois congele a mistura a -20 graus Celsius e depois retire a parte congelada da solução. A parte liquida é o Tabun.

Reação similar a da Monsanto[editar | editar código-fonte]

A produção militar de Tabun é creditada e protegida, fale com seu criador para produzi-la e comercializa-la em massa. Utiliza-se 153,3 gramas de Tricloreto de fosforila 99% para reagir com 81,5 gramas de Cloreto de dimetilamônio 99% a 0 graus Celsius, a reação irá ter terminado quando a solução cristalizar totalmente, logo depois coloca-se 105 gramas de Carbonato de sódio 99% para reagir e destila as impurezas como Dimetilamina e CO2, depois de destiladas congela-se a solução a -10 graus Celsius e retira-se a parte congelada da sólida e coloca-se para reagir a parte liquida com 49 gramas de Cianeto de sódio 99% e 47 gramas de Etanol 98% em temperatura de 0 graus Celsius, mexa-se a solução por varias horas, quando a solução começar de cristalizar coloca-se direto 52,5 gramas de Carbonato de sódio e mexa-se a solução por 30 minutos, logo mexa-se a solução e coloca-se para separar a água do Tabun a temperatura de -30 graus Celsius, retira-se a parte sólida (água) da liquida (Tabun).

Produção do Tabun.png

Reação 2-221-036[editar | editar código-fonte]

Esta reação não possui proteção e pode ser utilizada para a produção e comercialização em massa de Tabun, Coloca-se 137,5 gramas de Tricloreto de fósforo 99% em reação com 133,3 gramas de Tricloreto de alumínio 99% em temperatura ambiente, mexa-se a solução por no mínimo 60 minutos e depois deixa-se ela reagir por 24 horas, logo passado as 24 horas coloca-se 79,6 gramas de Dimetilcloroamina e mexa-se a solução por mais 1 hora e deixa-se também reagir por 24 horas, logo depois desse tempo coloca-se 18 gramas de Água destilada 99% a 5 graus Celsius e mexa-se a solução até para a emissão de Cloreto de hidrogênio, terminado a reação coloca-se uma solução de 90 gramas de água 99% e 105 gramas de Carbonato de sódio 99% podendo ser tanto em recipiente aberto quanto fechado a 5 graus Celsius, mexa-se a solução por 30 minutos e logo depois filtre a solução a -40 graus Celsius por 4 vezes, depois de filtrado a solução coloca-se para reagir com uma mistura de 49 gramas de Cianeto de sódio e 68 gramas de Etóxido de sódio ambos devem ter um grau de pureza acima de 97% e em temperatura ambiente, mexa-se a solução de minuto em minuto por no mínimo 1 hora e depois deixa-se reagir por mais uma hora, quando terminado a reação coloca-se 328,33 gramas de água destilada para retirar o sódio e congela-se em direto a solução a temperaturas abaixo de -20~40 graus Celsius e retira-se a parte congelada da liquida, a parte liquida é o Tabun, para operações militares não necessitasse retirar as impurezas finais, podendo utilizar com alto grau de Impureza, quando se tem fins militares as reações listadas não necessitam de muita purificação podendo no mínimo filtrar as impurezas insolúveis e em direto colocar para reagir em outras etapas, o único perigo impuro na reação é o Cloreto de alumínio, este pode ser retirado por filtração quando Hexahidratado, resto não necessita separação pois são agentes quase neutros na solução.

Produção do Tabun método 2.png

Hochwerk[editar | editar código-fonte]

Este método é semelhante ao adotado pela Alemanha Nazista, utilizando 137,5 gramas de Tricloreto de fósforo 99% coloca-se para reagir com 90,2 gramas de Dimetilamina 99% em reação a -10 graus Celsius, mexa-se a solução por 10 minutos e aqueça-se a solução a 10 graus Celsius e fecha-se a o recipiente, termina-se a reação quando haver uma grande parte formado cristais, os cristais é o Cloreto de dimetilamônio, esfria-se a solução a -20 graus Celsius por 12 horas e depois filtra-se a solução e coloca-se para reagir com 98 gramas de Cianeto de sódio em presença de 225,2 gramas do catalisador Clorobenzeno 99% em temperatura de 40 graus Celsius termina-se a reação congelando a solução a -47 graus Celsius e separando a fase liquida da sólida, e coloca-se a liquida para filtrar a -10 graus Celsius e em direto coloca-se para reagir com 46,5 gramas de Etanol 99% em ambiente aberto a 30 graus Celsius, quando terminado a reação coloca-se 328,33 gramas de água destilada para retirar o sódio e congela-se em direto a solução a temperaturas abaixo de -20~40 graus Celsius e retira-se a parte congelada da liquida, a parte liquida é o Tabun,

Hochwerk.png

Reação 2-593-121[editar | editar código-fonte]

Este método utiliza 105 gramas de Trifluoreto de fosforila 99% em reação com 67 gramas de Dimetilamina de sódio 99% em reação a -45 graus Celsius, mexa-se a solução por 30 minutos e depois aqueça-se a solução a -30 graus Celsius, continue a mexer a solução ou recipiente de hora em hora, terminado a reação coloca-se o Difluoreto dimetilfosforilamina para reagir com uma mistura de 49 gramas de Cianeto de sódio e 68 gramas de Etóxido de sódio ambos devem ter um grau de pureza acima de 97% em recipiente fechado e em temperatura ambiente, mexa-se a solução de hora em hora e depois coloca-se para destilar o Tabun a vácuo ou coloca-se o material para congelar a -40 graus Celsius por 12 horas e depois filtra-se as impurezas insolúveis.

Reação 2-593-121.png

Reação 2-593-122[editar | editar código-fonte]

Esta reação utiliza 153,3 gramas de Tricloreto de fosforila 99% em reação com 249,6 gramas de Dimetilamina hidroclórica 99%, 240 gramas de Hidróxido de sódio em recipiente fechado em temperatura ambiente, a reação pode aquecer muito o recipiente, quando a reação terminar a reação esfrie o material a -5 graus Celsius para retirar a água e sódio e coloca-se para reagir com 47 gramas de Etanol 99% e 27 gramas de Cianeto de hidrogênio 99% em recipiente aberto e em temperatura acima de 6 graus Celsius abaixo de 25 a reação, a solução irá logo emitir fumos de dimetilamina então coloca-se ela para destilar, logo quando terminar coloque 500 ml de água fria e mexa-se por alguns minutos e congela a solução a -10 graus Celsius e retirase a parte liquida (Tabun).

Reação 2-593-122.png

Processo de Balanceamento[editar | editar código-fonte]

Utilizando Tricianeto de fosforila, tridimetil de fosforila e Dietil fosforil oxietano coloca-se um mol de cada agente para reagir a temperatura ambiente, mexa-se por varias horas por no mínimo um dia, passado o dia coloca-se a solução para congelar a -52 grau Celsius e retira-se a parte sólida (Tabun) dos agente não reagidos.

Produção de Tabun processo de balanceamento.png

Reação 0-000-015[editar | editar código-fonte]

Utilizando 123,9 gramas de fósforo branco coloca-se para reagir em ambiente sem a presença de oxigênio, coloca-se 208,2 gramas de Etanodinitrila 99%, 176,3 gramas de Tetrametilhidrazina 99% em recipiente fechado por varias horas, termina-se a reação quando haver a -20 graus Celsius não haver congelamento parcial da solução, logo coloca-se o material para oxigenar com 64 gramas de oxigênio gasoso, termina-se a reação quando não haver mais pressão no recipiente, causado pelo gás, terminado a reação coloca-se 185 gramas de Etanol 99% para reagir em recipiente aberto a 30 graus Celsius, a solução irá emitir Cianeto de hidrogênio, termina-se a reação quando não haver mais a emissão do agente, congela-se a solução a -40 graus e separa-se partes sólidas e depois congela-se a -52 graus Celsius e separa-se a parte liquida da parte sólida (Tabun).

Reação 0-000-015.png

Reação GA-1[editar | editar código-fonte]

Utilizando 212,47 gramas de Pentacloreto de fósforo 98%, coloque para reagir com uma mistura de 18 gramas de água destilada fria com 206,516 gramas de Trietilamina 98%, passe a mistura para um aparelho de refluxo e aqueça-o a 90 graus Celsius, a reação termina quando não houver mais refluxo no recipiente, Destile a 110 graus Celsius para obter o Tricloreto de fosforila, misture o Tricloreto de fosforila com 50 gramas de Cianeto de sódio 98% dissolvidos em 46,56 gramas de Etanol 99%, misture por 5 minutos e passe o recipiente para um aprelho de refluxo e adicione 138 gramas de Dimetilamina 98% e deixe reagir em temperatura ambiente, a reação termina quando não houver mais pressão ou refluxo no recipiente, mantenha a solução em agitação até o fim da reação, Destile a 110 graus Celsius em 10 mmHg o Tabun. Houve um erro nos produtos da destilação, é 2 (CH3)2NH2Cl.

Reação GA-1.png

Reação GA-2[editar | editar código-fonte]

Utilizando 156,45 gramas de Tricloreto de fosforila 98%, coloque o recipiente que nele está contido em um aparelho de refluxo e adicione 60,31 gramas de Trimetilamina 98% e 46 gramas de Dimetilamina 98%, misture a solução durante a reação, a reação termina quando não houver mais pressão no recipiente ou refluxo nele, Filtre a solução e coloque para reagir com 50 gramas de Cianeto de sódio 98%, 69,44 gramas de Etóxido de sódio 98%, dissolvidos em 145 gramas de Tetraidrofurano 99%, misture a solução por 20 minutos em temperatura ambiente e passe o recipiente para um aparelho de refluxo e aqueça-os a 66 graus Celsius, haverá a precipietação de insoluveis no fundo, a reação termina quando não houver mais a precipitação dos insoluveis, filtre-os e destile o solvente a 66 graus Celsius. Reação GA-2.png

Degradação e prazo de validade[editar | editar código-fonte]

Compostos organofosforados com radicais de Cianeto possuem uma decomposição razoavelmente rápida, o primeiro composto a ser expulso ou reagir são os menos eletronegativos, compostos com radical Cianeto se decompõe com água ou soluções cáusticas produzindo Cianeto um composto tóxico que reage com o ferro da hemoglobina produzindo Azul da Prússia, o composto final desta reação é o Ácido etoxi-N, N-dimetilfosfonamidico, este, reage com a base e recebe um próton do ácido contido no fosfato e a reação gera Dimetilamina e Etil dihidrogênio, mas a reação pode geral Etanol e Dimetilamino dihidrogênio fosfato, logo depois e por ultimo é o radical Etoxi que é expulso gerando Etanol e Ácido fosfórico, o catalisador Hidróxido de sódio pode reagir com o produtos fosfato ácidos, produzindo um fosfato sódico de caráter básico e água.

Degradação do Tabun pela água( cat. NaOH ).png

O Tabun se degrada em ambiente logo depois de um dia, as reações de degradação são fotoquímicas ou em hidrólise, a meia-vida de Tabun em ambiente é baixa, muito por causa de seus radicais serem na maioria, reativos, o prazo de validade de Tabun é alto podendo começar a se decompor depois de varias semanas, impurezas de seus precursores encurtam este tempo.

Notas e referências

  1. a b CDC. «Datos sobre el tabun». Consultado em 14 de outubro de 2009 
  2. «Enamtiomeros de Tabun no sangue». ncbi. Consultado em 24/-08/2017  Verifique data em: |acessodata= (ajuda)