Phosgene ist die chemische Zusammensetzung mit der Formel COCl. Dieses farblose Benzin hat Schande als eine chemische Waffe während des Ersten Weltkriegs gewonnen. Es ist auch ein geschätztes Industriereagens und Baustein in der Synthese von Arzneimitteln und anderen organischen Zusammensetzungen. In niedrigen Konzentrationen ähnelt sein Gestank frisch Kürzungsheu oder Gras. Zusätzlich zu seiner Industrieproduktion kommen kleine Beträge natürlich von der Depression und dem Verbrennen von Organochlorine-Zusammensetzungen, wie diejenigen vor, die in Kühlungssystemen verwendet sind. Die Chemikalie wurde durch das Kombinieren der griechischen Wörter 'phos' (Bedeutung des Lichtes) und Entstehung (Geburt) genannt und bedeutet nicht, dass es jeden Phosphor (vgl phosphine) enthält.

Struktur und grundlegende Eigenschaften

Phosgene ist ein planares Molekül, wie vorausgesagt, durch die VSEPR Theorie. Die C=O Entfernung ist 1.18 Å, der C — Entfernung der Kl. ist 1.74 Å und die Kl. — C — Winkel der Kl. ist 111.8 °. Es ist eines der einfachsten sauren Chloride, kohlenstoffhaltige Säure formell abgeleitet.

Produktion

Industriell wird phosgene durch den Übergang des gereinigten Kohlenmonoxids und Chlor-Benzins durch ein Bett von porösem aktiviertem Kohlenstoff erzeugt, der als ein Katalysator dient:

:CO + Kl.  COCl (ΔH = 107.6kJ/mol)

Die Reaktion ist exothermic, deshalb muss der Reaktor abgekühlt werden. Gewöhnlich wird die Reaktion zwischen 50 und 150 °C geführt. Über 200 °C kehrt phosgene zum Kohlenmonoxid und Chlor, K (300K) = 0.05 zurück. Etwa 5000 Tonnen wurden 1989 erzeugt.

Wegen Sicherheitsprobleme wird phosgene fast immer erzeugt und innerhalb desselben Werks verbraucht, und außergewöhnliche Maßnahmen werden gemacht, dieses toxische Benzin zu enthalten. Es wird auf dem Formular 3 der Tagung der Chemischen Waffen verzeichnet: Alle Produktionsseiten mehr als 30 Produktionstonnen müssen pro Jahr zum OPCW erklärt werden. Obwohl weniger gefährlich, als viele andere chemische Waffen, wie sarin, wird phosgene noch als ein lebensfähiger chemischer Krieg-Agent betrachtet, weil es so leicht ist, wenn im Vergleich zu den Produktionsvoraussetzungen von mehr technisch hoch entwickelten chemischen Waffen wie der Nervenagent der ersten Generation tabun zu verfertigen.

Hinzukommendes Ereignis

Auf die ultraviolette (UV) Radiation in Gegenwart von Sauerstoff wandelt sich Chloroform langsam zu phosgene über eine radikale Reaktion um. Um diese Photodegradierung zu unterdrücken, wird Chloroform häufig in braunen leicht gefärbten Glasbehältern versorgt. Chlorierte Zusammensetzungen, die verwendet sind, um Öl von Metallen wie Automobilbremse-Reinigungsmittel zu entfernen, werden zu phosgene durch die UV Strahlen von Prozessen der elektrischen Schweißung umgewandelt.

Phosgene kann auch während der Prüfung für Leckstellen des alt-artigen Kühlmittels gasses erzeugt werden. Chloromethanes (R12, R22 und andere) wurden früher in situ durch die Beschäftigung einer kleinen Gasfackel (Propan, Butan oder propylene Benzin) mit einer sniffer Tube und einem Kupferreaktionsteller in der Flamme-Schnauze der Fackel Leckstelle-geprüft. Wenn Kühlbenzin von einer Pfeife oder Gelenk lecken würde, würde das Benzin in die Flamme über die sniffer Tube gesaugt und würde eine Farbenänderung der Gasflamme zu einem hellen grünlichen Blau verursachen. Dabei würde Phosgene-Benzin wegen der Thermalreaktion geschaffen. Keine gültigen Statistiken sind verfügbar, aber anekdotische Berichte weisen darauf hin, dass zahlreiche Kühlungstechniker die Effekten von phosgene Vergiftung wegen ihrer Unerfahrenheit der Giftigkeit von phosgene ertragen haben, der während solcher Leckstelle-Prüfung erzeugt ist. Die elektronische Abfragung von Kühlbenzin hat den Gebrauch der Flamme-Prüfung für Leckstellen in den 1980er Jahren stufenweise eingestellt. Ähnlich ist Phosgene-Vergiftung eine Rücksicht für Leute, die mit Feuern kämpfen, die in der Nähe von der freon Kühlungsausrüstung vorkommen, in der Nähe von einer Freon-Leckstelle rauchend, oder mit Feuern mit halon oder halotron kämpfend.

Gebrauch

Die große Mehrheit von phosgene wird in der Produktion von isocyanates verwendet, am wichtigsten, Toluol diisocyanate (TDI) und Methylen diphenyl diisocyanate (MDI) seiend. Diese isocyanates sind Vorgänger zum Polyurethan.

Synthese von Karbonaten

Bedeutende Beträge werden auch in der Produktion von Polykarbonaten über seine Reaktion mit bisphenol A verwendet. Polykarbonate sind eine wichtige Klasse des Technikthermoplasts gefunden zum Beispiel in Linsen in der Augenbrille. Diols reagieren mit phosgene, um entweder geradlinige oder zyklische Karbonate (R = H, alkyl, aryl) zu geben:

:HOCR-X-CROH + COCl  1/n [OCR-X-CROC (O)-] + 2 HCl

Synthese von isocyanates

Die Synthese von isocyanates von Aminen illustriert den electrophilic Charakter dieses Reagens und seines Gebrauches im Einführen der Entsprechung von "CO":

:RNH + COCl  RN=C=O + 2 HCl (R = alkyl, aryl)

Solche Reaktionen werden in Gegenwart von einer Basis wie Pyridin geführt, das das Wasserstoffchlorid absorbiert.

Laborgebrauch

Im Forschungslabor phosgene findet noch beschränkten Gebrauch in der organischen Synthese. Eine Vielfalt des Ersatzes, ist namentlich trichloromethyl chloroformate ("diphosgene") entwickelt worden, der eine Flüssigkeit bei der Raumtemperatur und bis (trichloromethyl) Karbonat ("triphosgene"), eine kristallene Substanz ist. Beiseite von den obengenannten Reaktionen, die industriell weit geübt werden, wird phosgene auch verwendet, um saure Chloride und Kohlendioxyd von carboxylic Säuren zu erzeugen:

:RCOH + COCl  FERNSTEUERUNG (O) Kl. + HCl + CO

Solche sauren Chloride reagieren mit Aminen und alcohols, um, beziehungsweise, amides und esters zu geben, die allgemein verwendete Zwischenglieder sind. Chlorid von Thionyl wird für diese Anwendung allgemeiner und sicherer verwendet. Eine spezifische Anwendung für phosgene ist die Produktion von chloroformic esters:

:ROH + COCl  ROC (O) Kl. + HCl

Andere Chemie

Obwohl es etwas hydrophob ist, reagiert phosgene mit Wasser, um Wasserstoffchlorid und Kohlendioxyd zu veröffentlichen:

:COCl + HO  CO + 2 HCl

Analog, mit Ammoniak, erhält man Harnstoff:

:COCl + 4 NH  CO (NH) + 2 NHCl

Der Halogenid-Austausch mit dem Stickstoff trifluoride und Aluminium tribromide gibt COF und COBr beziehungsweise.

Geschichte

Phosgene wurde vom britischen Chemiker John Davy (1790-1868) 1812 durch das Herausstellen einer Mischung des Kohlenmonoxids und Chlors zum Sonnenlicht synthetisiert. Er hat es "phosgene" in der Verweisung des Gebrauches des Lichtes genannt, um die Reaktion zu fördern; von Griechisch, phos (Licht) und (geborenes) Gen. Es ist allmählich wichtig in der chemischen Industrie geworden, als das 19. Jahrhundert besonders in der Färbemittel-Herstellung fortgeschritten ist.

Chemischer Krieg

Im Anschluss an den umfassenden Gebrauch von phosgene Benzin im Kampf während des Ersten Weltkriegs wurde es durch verschiedene Länder als ein Teil ihrer heimlichen Programme der chemischen Waffen aufgestapelt.

Phosgene wurde dann nur oft von der japanischen Reichsarmee gegen die Chinesen während des Zweiten chinajapanischen Krieges verwendet. Gaswaffen, wie phosgene, wurden durch die Einheit 731 erzeugt und durch spezifische Ordnungen autorisiert, die von Hirohito (Kaiser Showa) selbst gegeben sind, übersandt vom Generalstabschef der Armee. Zum Beispiel hat der Kaiser den Gebrauch von toxischem Benzin bei 375 getrennten Gelegenheiten während des Kampfs von Wuhan vom August bis Oktober 1938 autorisiert.

Sicherheit

Phosgene ist ein heimtückisches Gift, weil der Gestank nicht bemerkt werden darf und Symptome langsam sein können, um zu erscheinen.

Die Gestank-Entdeckungsschwelle für phosgene ist 0.4 ppm, der viermal der Schwellengrenzwert ist. Seine hohe Giftigkeit entsteht aus der Handlung des phosgene auf den Proteinen in den Lungenalveolen, die die Seite des Gasaustausches sind: Ihr Schaden stört die Blutluft-Barriere, Erstickung verursachend. Es reagiert mit den Aminen der Proteine, crosslinking über die Bildung von einem Harnstoff ähnlichen Verbindungen gemäß den Reaktionen verursachend, die oben besprochen sind. Entdeckungsabzeichen von Phosgene werden von denjenigen gefährdet der Aussetzung getragen.

Doppeltkohlensaures Natron kann verwendet werden, um flüssige Stürze von phosgene zu neutralisieren. Gasartige Stürze können mit Ammoniak gelindert werden.

Siehe auch

• Diphosgene
• Triphosgene

Links

• Die Rechnung von Davy seiner Entdeckung von phosgene
• Internationale Chemische Sicherheitskarte 0007
• NIOSH Taschenhandbuch zu chemischen Gefahren
• Amerikanischer CDC Emergency Preparedness & Response
• Amerikanische EPA akute Aussetzungsrichtlinie-Niveaus
• Regime Für Chemikalien des Formulars 3 Und Möglichkeiten, die Mit Solchen Chemikalien, OPCW Website zusammenhängend

• CBWInfo Website
• Der Gebrauch von Phosgene in WWII und im modern-tägigen Krieg (Beziehen sich auf den Abschnitt 4. C des Artikels)
• Eine Erfahrung mit zufälliger Vergiftung durch das erhitzte tetrachlorethylene Lösungsmittel