Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Сульфатные эфиры

Диметиловый эфир серной кислоты

Физико-химические свойства. CAS 77-78-1. C2H6O4S. М.м. 126,13. Бесцветная или желтоватая жидкость маслянистой консистенции со слабым неприятным эфирным запахом и вкусом мяты.  1,3283–1,332,  1,3332 г/см3Тпл -26,8¼–31,4) ºС. Ткип 188,3–188,6 ºС при 0,1 МПа (760 мм рт. ст.); 74 ºС при 1,45 кПа (11 мм рт. ст.). Летучесть при 20 ºС — 3,3 мг/л. Насыщающая концентрация — 3300 мг/м3 (20 ºС).  1,3874. Пары в 4,3 раза тяжелее воздуха. При 50 ºС образует в воздухе туман. Хорошо растворим в спирте, эфире, хлороформе и бензоле, ограничено — в углеводородах. Растворимость в воде 2,8 % (16 ºС). Разлагается водой на холоду (быстрее при нагревании) с образованием метилсерной кислоты и метилового спирта или Н24 и диметилового эфира. При кипячении с водой, быстро гидролизуется разбавленными щелочами, кислотами и аммиаком. На металлы не действует. При осторожном разведении алкогольного раствора водой удается получить водные растворы имеющие слабо кислую реакцию, которая при стоянии усиливается.

Получение. 1. Взаимодействием жидкого серного ангидрида и газообразного диметилового эфира (промышленный метод).

2. Действием на метиловый спирт серного ангидрида или хлорсульфоновой кислоты (вначале образуется метилсерная кислота, которая при перегонке в вакууме переходит в диметилсульфат).

3. Обработкой олеума (содержащего 5 % SO3) диметиловым эфиром.

4. Медленной перегонкой в вакууме смеси метанола спирта и 60 % олеума (1 : 4 по массе).

Применение. Используется как метилирующий агент для получения метильных производных фенолов, аминов и тиолов, для сульфирования некоторых ароматических соединений. С азотистыми основаниями, пиронами и некоторыми другими типами соединений образует метилсульфонаты; при изготовлении красителей, диметиланилина, метиловых эфиров, душистых веществ в парфюмерной промышленности. В химико-фармацевтической промышленности — для получения антипиретиков (анальгина и амидофена), при превращении морфина в кодеин. Применяется как исходный продукт в ряде экзотермических реакций. Используется в селекционной практике с целью получения цепных мутаций на культурных растениях сопровождающихся изменчивостью количественных признаков растений — стимуляция роста в высоту, диаметру, по длине корня.

Содержание в природе. В свободном состоянии в природе не встречается.

Антропогенные источники поступления в окружающую среду. Загрязняет окружающую среду, попадая в нее со сточными водами промышленных химических производств.

При промышленном производстве загрязняет воздух рабочей зоны, обнаруживается в смывах с кожных покровов, противогазов, спецодежды, технологического оборудования (Молодкина и др.)

Миграция и трансформация в окружающей среде. При нагревании жидкого Д. в воздух поступают летучие вещества. При температуре 20–23 ° С и относительной влажности 70–80 % в воздухе преобладают аэрозоли серной кислоты и сернистый ангидрид. При высокой влажности до 99–100 % и температуре 43–45 °С снижается концентрация аэрозоля серной кислоты и сернистого ангидрида в 2,5–3,5 раза и повышается количество паров метилового спирта. В диапазоне температур 70–90 °С, 100–120 °С и 188 °С соотношение в воздухе отдельных летучих компонентов — диметилсульфата, метилового спирта, аэрозоля серной кислоты и серного ангидрида меняется мало (Джежев и др.).

Токсическое действие. Общий характер действия. Относится к ядам с преимущественно раздражающим и прижигающим действием. Он проникает в глубокие отделы дыхательной системы и поражает перибронхиальную ткань с тяжелым, упорным и длительным течением и последующим развитием пневмосклероза. Обладает общим токсическим действием на ЦНС и печень. Влияние на ЦНС выявляется лишь при высоких концентрациях после скрытого периода, что, по-видимому, связано с медленным гидролизом Д.

Острое отравление. Животные. Ингаляционное воздействие Д. на кошек в концентрации 400–900 мг/м3 при 11-минутной экспозиции приводила к их гибели через несколько дней после экспозиции; при концентрации 100 мг/м3 — часть кошек выживала.

Концентрация 386 мг/м3 вызывала гибель приблизительно половины белых мышей, крыс и морских свинок менее чем за 30 мин.

Гибель обезьян наступала через трое сут после 40-минутной экспозиции Д. в концентрации 132 мг/м3. 20-минутная затравка в концентрации 166 мг/м3 через 6 часов приводила к развитию у них тяжелого заболевания с выздоровление через 4 недели.

ЛК50 для белых мышей 0,280 мг/м3, для белых крыс 45 мг/м3.

Клиническая картина ингаляционного отравления развивается постепенно.

При низких концентрациях животные во время экспозиции спокойны, к концу затравки несколько угнетены, дыхание редкое и глубокое, отмечается слабое покраснение слизистых оболочек, слюнно- и слезотечение, у части животных сукровичные выделения из носа. После скрытого периода (1–5 час) — гнойное воспаление слизистых оболочек, конъюнктивы и роговицы. Глаза полузакрыты, из глаз и носа течет гной. После действия высоких концентраций возбуждение быстро сменяется сонливостью, наблюдается резкое понижение болевой чувствительности. Дыхание становится затрудненным, слышны хрипы; сильный кашель, развивается сильная гипоксия. В крови — заметное увеличение числа эритроцитов и лейкоцитов без изменения лейкоцитарной формулы. Увеличение выделения мочевины и мочевой кислоты. Повышение температуры нередко до 40 °С. Если отравление не заканчивается смертью, начинается постепенное падение температуры. Понижение болевой чувствительности сохраняется долго и заметно еще через полгода после отравления (Молодкина и др.).

При в/ж введении 2 % взвеси Д. в растительном масле ЛД50 для белых мышей 140 мг/кг; для белых крыс 205 мг/кг (Молодкина и др.).

При п/к введении собакам обоего пола (масса тела 8–16 кг) Д. в дозах 40–100 мг/кг у животных наблюдались изменения поведения, дыхания, сердечной деятельности, температуры тела, содержания О2 в венозной крови, количества гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов, СОЭ. После введения вещества у животных быстро наступает рефлекторная реакция, сопровождающаяся сильным моторным возбуждением. Они визжат, лают, агрессивны, затем появляется обильное слюнотечение, которое перед гибелью становится пенистым. Через 30–45 мин собаки малоподвижны, у них появляется горизонтальный и вертикальный нистагм, цианоз, расширение зрачков, непроизвольное мочеиспускание. При введении смертельных доз отмечались клонические и тонические судороги, опистотонус, экзофтальм. Дыхание у животных вначале было учащенным и поверхностным, а затем глубоким и замедленным. К концу жизни дыхание собак было медленное и затрудненное. Пульс после введения учащался, а затем замедлялся. Температура тела к 20–30-й мин повышалась, а затем падала. Количество гемоглобина и эритроцитов в крови повышалась, к 10-й минуте развивался лейкоцитоз, а затем прогрессирующая лейкопения, СОЭ ускорялась. Содержание Ов венозной крови носило интермиттирующий характер. Вначале оно падало до 5,66 об. %, затем повышалось и снова на 60-й минуте снижалось с развитием прогрессирующей гипоксемии. При введении 100 мг/кг гибель животных наступала через 112 мин (Дочовски). На вскрытии погибших через 2–3 сут животных — сильное поражение слизистых оболочек трахеи и бронхов; в легких полнокровие, мелкие кровоизлияния, вздутие, отек, кровянистые инфильтраты, часто участки воспаления. У погибших в более отдаленные сроки обнаруживается эмфизема, жировая инфильтрация и очаговые некрозы в печени и селезенке.

Д. обладает кожно-резорбтивным действием — 50 % белых мышей погибали после двухкратного погружения их хвостов в жидкий Д. (Молодкина и др.).

Кумулятивное действие выявлено при повторном в/ж введении 2 % взвеси Д. в растительном масле по методу R.R. Lim и др. — с 8 по 14 день затравки отмечена гибель всех подопытных животных (Молодкина и др.).

Человек. Для острых отравлений характерно наличие скрытого периода, который при отравлении легкой степени может длиться до 15 ч, при средней тяжести — до 5 ч, при тяжелой — до 2–3 ч. После скрытого периода при легких отравлениях появляются сухой кашель, легкая охриплость голоса, резь в глазах, светобоязнь и слезотечение, конъюнктива гиперемирована, зрачки сужены, веки отечны. Незначительная припухлость и покраснение глотки и гортани, при раздражении бронхов появляется мокрота. При аускультации в легких прослушиваются единичные сухие хрипы, на слизистых оболочках рта нередко точечные подслизистые кровоизлияния. В течение 2–5 дней эти явления постепенно исчезают, но сухость в глотке, слезотечение и светобоязнь остаются, усиливаясь при пребывании на солнце.

При отравлении средней степени тяжести после скрытого периода развивается острый конъюнктивит, иногда с поверхностным некрозом, резкой болью и светобоязнью, которые не позволяют самостоятельно открыть глаза, обильным слезотечением. В носу — некротические налеты, гиперемия и припухлость всей носоглотки. Голосовые связки отечны, сужены, края их неровные, надгортанник отечен. На мягком небе, боковых стенках глотки, слизистой оболочке щек — мелкие точечные кровоизлияния. Резко выражено воспаление верхних дыхательных путей — явления ларингита, трахеита, бронхита. В легких сухие хрипы. Температура нормальная или повышенная. В крови — лейкоцитоз, моноцитоз (8–10 %), ускорение СОЭ (20–35 мм/час). При неосложненном течении заболевания глаз и верхних дыхательных путей продолжаются до 2–3 недель. Осложнение воспалением легких утяжеляет заболевание, прогноз ухудшается.

При тяжелых формах отравления к ранее отмеченным симптомам присоединяется кашель с мокротой, боль в груди, одышка, слизистые оболочки носа, зева, гортани краснеют и опухают. Носовое дыхание резко затрудняется. В глазах острая боль и резь, возможно поражение роговицы (паренхиматозный кератит). Дыхание затрудненное, судорожное, голосовая щель почти полностью закрыта, из-за отека голосовых связок охриплость и даже потеря голоса, удалить мокроту не удается. Постепенно нарастает общее беспокойство, температура повышается до 39 °С и выше. Могут наблюдаться явления токсического отека легких, в дальнейшем — тяжелый бронхит, бронхиолит и бронхопневмония. При развитии пневмонии (обычно двухсторонней) — одышка, беспокойство, затем сонливость, слабый пульс, падение кровяного давления, спутанность сознания, судорожные подергивания нижних конечностей, повышение температуры, поражение почек (белок в моче до 0,16 %, зернистые цилиндры), тоны сердца приглушены; в легких сухие и влажные хрипы, гипотония, лейкоцитоз, сдвиг формулы крови влево, повышение СОЭ. Изменения в легких держатся упорно. На рентгенограмме имеет место диффузное усиление легочного рисунка, местами — группы мелких очагов, затемнение отдельных легочных полей. Болезнь длится дольше, чем при воспалении легких другого происхождения. В случаях, закончившихся выздоровлением, иногда довольно долго сохраняются понижение остроты зрения и утрата способности к цветовому видению, хронические воспаления бронхов и гортани, хриплый голос. У части больных, перенесших острые (тяжелые и средней тяжести) отравления, наблюдался переход к подострому состоянию и далее к хроническому процессу. Возможно постепенное развитие фиброзных изменений в легочной ткани, пневмосклероза и эмфиземы легких с медленным прогрессированием дыхательной и сердечно-легочной недостаточности. В особе тяжелых случаях, когда воспаление легких и лихорадка развиваются через несколько часов, прогноз не благоприятный — может развиваться кома, параличи и наступить смерть через 3–4 дня (Тимофеевская).

Хроническое отравление. В условиях производства основными путями поступления вещества в организм являются органы дыхания и кожные покровы.

При хроническом воздействии может возгикнуть катар дыхательных путей и конъюнктивы глаз. Вдыхание в условиях производства от 0,94 до 13,7 мг/м3 (в среднем (5,46 ± 0,94) мг/м3) от 5 до 30 % времени смены вызывало у 55 % работников изменения слизистой оболочки дыхательных путей — катаральный и субатрофический фарингит. В 34,9 % — сдвиги сердечно-сосудистой системы вегетативного характера. У рабочих обнаруживалось в сыворотке крови увеличение активности аланинаминотрасфераз и содержания прямого билирубина, в крови повышение концентрации мочевины и умеренный ретикулицитоз (Молодкина и др.).

Действие на кожу. В условиях эксперимента при аппликации Д. на кожу спины кролика на следующий день после воздействия возникало покраснение и отечность, затем присоединялось кровоизлияние и уплотнение кожи с последующим образованием язвы. Заживление наступало через 2 мес. При погружении хвостов мышей в Д. имела место мумификация хвоста; на границе отторжения возникала долго незаживающая язва.

Д. при попадании на кожу человека вызывает ожоги, аналогичные действию серной кислоты. При тяжелом ожоге на коже появляются водянистые пузыри, некроз тканей. Образующие изъязвления заживающие очень медленно.

Внесение Д. в коньюнктивальный мешок глаза кролика вызывало быстрое развитие гиперемии и отечность мягких тканей глаза, обильное серозное, а затем и гнойное отделяемое. Через 2 мес наступало заращение век, полная слепота, значительное облысение кожи вокруг глаза (Молодкина и др.).

При попадании в глаза наблюдается блефароспазм, припухлость век, резкая гиперемия, конъюнктивы, роговица становится тусклой со спущенным эпителием, зрачки резко сужены. Острые воспалительные явления век и конъюнктивы стихают через 5–7 дней, но затем изменения в роговой оболочке нарастают, развивается инфильтрация стромы. Много месяцев сохраняется расширение и неравномерность перилимбальной сети сосудов. Исход процесса — рубцовые изменения роговицы, нередко приводящие к почти полной потере зрения (Тимофеевская).

Иммунотоксичность. Д. в концентрациях на уровне 0,94–13,7 мг/м3 вызывает изменения клеточного компонента иммунной системы — уменьшение доли «активных» Е-розеткообразующих клеток при одновременном увеличении количества лимфоцитов, реагирующих с собственными эритроцитами (Молодкина и др.).

Гонадотропное действие. При ингаляции Д. в концентрациях 20,0; 2,0 и 0,2 мг/м3 у крыс-самцов линии Вистар 180 нарушений морфологического и функционального состояния семенников выявлено не было (Саноцкий и др.).

Канцерогенез. Вызывает опухоли у крыс при ингаляционном (преимущественно новообразования полости носа), подкожном и внутримышечном введениях (саркомы на месте введения), часто с метастазами в легкие, лимфатические узлы и почки. При воздействии диметилсульфата в перинатальном периоде возникают опухоли нервной системы (Худолей).

Обладает бластомогенным эффектом. Описано несколько случает рака легкого и бронхиальных карцином, у лиц имевших производственный контакт с Д., однако эти данные признаны недостаточными для окончательного вывода о канцерогенности данного вещества для человека. (Худолей; ВВП).

Мутагенная активность. Используется в селекционной практике с целью получения цепных мутаций на культурных растениях. Так, обработка семян сосны обыкновенной Д. в газовой фазе сопровождалась изменчивостью количественных признаков растений, вызывая стимуляцию роста сеянцев сосны в высоту, по диаметру и по длине корня. Не вызывал изменений митотической активности клеток корешков проростков и количества анафаз (Самошкина).

В экспериментах на крысах линии Виспар (самцах и самках) и мышах СНК и С57В (самцах и самках) выявлено увеличение хромосомных аберраций в клетках костного мозга при вдыхании диметилсульфата в концентрациях 20,0; 2,0 и 0,2 мг/м3. Мутагенных эффектов в половых клетках не выявлено (Саноцкий и др.).

У лиц, контактирующих с Д. в условиях производства при средней концентрации 2 мг/м3, отмечено повышение хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов периферической крови (Саноцкий и др.).

Митотический анализ позволил выявить аберрации хромосомного и хроматидного типа со значительным преобладанием последних. Аберрации хроматидного типа представлены одиночными фрагментами (78,6 % от всех аберраций), а аберрации хромосомного типа — парными фрагментами. Обнаружен один полный несимметричный хромосомный обмен (дицентрик). Количество клеток с пробелами находилось на уровне контроля (Молодкина и др.).

Хемобиокинетика. Сведения о превращения Д. в организме противоречивы. Считают, что он путем гидролиза подвергается медленному омылению щелочами с образованием серной кислоты, которая вызывает тяжелые повреждения протоплазмы клеток. В крови животных обнаруживается метиловый спирт уже через 18 мин после начала воздействия; выделение метилового спирта с мочой продолжалось трое суток (ВВП). Имеются указания, что отравление наступает и в результате действия целой молекулы Д. Увеличение в сыворотке крови содержания прямого билирубина связывают с нарушением мембран гепатоцитов. Увеличение концентрации мочевины в крови в сочетании с ее нормальным содержанием в моче свидетельствует об активизации процессов образования мочевины под действием Д. (Молодкина и др.).

Канцерогенный эффект Д. основан на его способности реагировать с нуклеиновыми кислотами как in vitro, так и in vivo, образуя 7-метилгуанин. При обработке in vivo он продуцирует как структурные, так и количественные хромосомные аберрации в костном мозгу крыс и хроматидные разрывы при трансплацентарной обработке эмбрионов мышей. Д. индуцирует обмен сестринских хроматид, внеплановый синтез и повреждения ДНК в клетках человека и грызунов in vitro, хромосомные аберрации и мутации в культуре клеток грызунов, сцепленные с полом летальные мутации у дрожжей, точковые мутации у бактерий. (Худолей). Бластомогенный эффект Д. связывают с метилированием дезоксирибонуклеиновой кислоты, а мутагенный действием Д.

Гигиенические нормативыПДКрз 0,1 мг/м3, пары, вещество остронаправленного действия, класс опасности 1. ОБУВа 0,005 мг/м3 (Рахманинов, Семенова).

Зарубежные стандарты. В США рекомендована величина TWA 0,5 мг/м3, IDLH 52,4 мг/м3, с пометкой «канцероген».

Методы определения. 1. Колориметрический метод. Д. улавливается из воздуха раствором NaOH (свободным от сульфатов) и определяется по метиловому спирту (реакция с хромотроповой кислотой) или по иону сульфата (реакция с хлоридом бария) (Быховская и др.).

2. По реакции с очищенным бесцветным хинолином. В результате взаимодействия Д. с хинолином образуется четвертичная хинолиновая соль Д. Определению мешают галогены, оксиды азота, дибромметан, йодэтан, хлорметан и хлорбензол (Псалтырина и др.).

Методы профилактики. При трудоустройстве на работу в контакте с Д. работники должны проходить предварительный, а в последующем периодические медицинские осмотры. Не разрешается принимать на работу лиц с заболеваниями дыхательных путей, хроническими заболеваниями переднего отрезка глаз, аллергиями. Защита работающих должна включать тщательную защиту дыхательных путей, глаз и кожи. Обязательно ношение противогаза, резиновых перчаток, спецодежды и резиновой обуви. Перенесшие интоксикацию Д. должны быть правильно трудоустроены с учетом степени клинико-функциональных нарушений.

Тщательная герметизация всего производственного оборудования. Технологический процесс получения Д. рекомендуется осуществлять непрерывным путем с дистанционным управлением и выводом на пульт управления всех основных параметров технологического процесса. Устранение ручных операций. Безотказно действующая приточно-вытяжная вентиляция. При открывании аппаратуры для чистки и ремонта ее предварительно продувают струей воздуха и промывают 10% раствором едкого натра и водой. Чистка аппаратуры влажным способом. Баллоны с Д. должны храниться в специально приспособленном помещении Для снижения сорбции Д. рекомендуется использовать полихлорвиниловые покрытия или глазурованную плитку.

Неотложная помощь. Удаление из опасной зоны. Смена белья и верхней одежды. Тепло, покой, режим молчания. При ларинготрахеите и бронхите назначают полоскание или влажные ингаляции 2% раствором натрия гидрокарбоната. Теплое молоко (2/3 стакана) с боржомом (1/3 стакана) или питьевой содой (1 чайная ложка на стакан). В нос закапывают 2% раствор эфедрина с добавлением адреналина (1 : 1000) или 0,05% раствор нафтизина.

При поражение глаз — обильное промывание струей чистой воды или 2% раствором соды. При резких болях закапывают в глаза по 1 капле 2% раствора новокаина или (0,1–0,2)% раствор дикаина. Для профилактики инфицирования за веки закладывают глазную мазь с антибиотиками или сульфаниламидами (0,5% синтомициновую мазь, 1,0% сульфациловую мазь), а также 1–2,5% преднизолоновую мазь. При конъюнктивите — 30% раствор альбуцида. Рекомендуется ношение очков-консервов.

При кашле — кодеин (0,015 г) или дионин (0,01 г). Отхаркивающая микстура. Тепло на шею. Отвлекающие средства — горчичники или банки. С целью профилактики инфекции — сульфаниламиды и антибиотики. В случае скопления слизи — аспирация через катетер. При рефлекторном спазме — подкожное введение атропина или эфедрина. При отеке гортани и асфиксии — показана трахеотомия и интубация. При развитии бронхитов и бронхиолитов — полный покой, длительное вдыхание кислорода, активная антибактериальная терапия. При подозрении на токсический отек легких проводят оксигенотерапию. Возможно, вдыхание кислородно-воздушной смеси (50 % кислорода). При «сером типе» отека более показано вдыхание карбогена, со строгой дозировкой по 10–15 мин в сочетании с ингаляцией кислорода.

При нарушениях сосудистого тонуса и сердечной недостаточности назначают сердечные глюкозиды (корглюкон, строфантин) и сосудистые средства (камфора, кофеин, кордиамин, мезатон).

Для стимуляции дыхания подкожно вводят лобелин или цититон. Назначают противоотечные средства — мочевину (30% свежеприготовленный раствор на 10% растворе глюкозы), которую вводят внутривенно со скоростью 40–80 капель в минуту, маннитол (в вену 0,5–1,0 г/кг массы тела в виде 10 или 20% раствора); возможно использование быстродействующих диуретиков (лазикс в/в).

Для ощелачивания крови используют в/в введение 5% раствора гидрокарбоната натрия. При терапии токсических отеков используют кортикостероидные препараты (90–150 мг преднизолона в вену или 150–300 мг гидрокортизона в сутки в изотоническом растворе).

При попадании Д. на кожу — смыть струей воды, смазать (1–2)% спиртовыми растворами генцианвиолета или метиленовой сини. При сильных ожогах необходимо смазать спиртом и наложить повязку с синтомициновой эмульсией.

Противопоказаны: средства, стимулирующие дыхательный центр (карбоген и др.), за исключением случаев отравления, протекающих по типу «серой» аноксемии, сильнодействующие наркотики, применение искусственного дыхания, за исключением остановки дыхания.

Индивидуальные защитные приспособления. Фильтрующий промышленный противогаз. Защитные очки, резиновые перчатки, спецодежда, резиновая обувь.

Система комментирования SigComments

Не нашли что искали? Вы можете оставить заявку, в форме обратной связи.

Портал Gosstanart.info не осуществляет коммерческой деятельности, не сотрудничает с рекламодателями, производителями товаров и компаниями предоставляющими услуги. Просьба, не обращаться с коммерческими предложениями! Вся информация, представленная на портале, результат независимых исследований и является свободно распространяемой информацией.

Главная  Новости портала   Черный список   Архив   Обратная связь