Диизопропилфторфосфат

Диизопропилфторфосфáт (сокр. ДФФ) — фосфорорганическое соединение, диизопропиловый эфир фторфосфоновой кислоты, чрезвычайно токсичен (высокотоксичен при пероральном приёме), является нейротоксином, эталонный ингибитор холинэстеразы, изначально синтезирован в качестве потенциального БОВ, обладающего нервно-паралитическим действием, однако, так и не был принят на вооружение, применялся как инсектицид.

Диизопропилфторфосфат
Общие
Систематическое наименование	Бис​(пропан-​2-​ил)​фторфосфанат
Сокращения	ДФФ, ДГР
Традиционные названия	Диизопропилфторфосфат, диизопропилфосфофторид, дифлос, изофлюорфат.
Хим. формула	C6H14FO3P
Рац. формула	[(CH3)2CHO]2P(O)F
Физические свойства
Состояние	бесцветная маслянистая жидкость
Молярная масса	184,1457 ± 0,0067 г/моль
Плотность	1,055 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	-82 °C
• кипения	183 °C
Давление пара	28 Па (20° С)
Оптические свойства
Показатель преломления	1,379
Классификация
Рег. номер CAS	55-91-4
PubChem	5936
Рег. номер EINECS	200-247-6
SMILES	FP(=O)(OC(C)C)OC(C)C
InChI	InChI=1S/C6H14FO3P/c1-5(2)9-11(7,8)10-6(3)4/h5-6H,1-4H3 MUCZHBLJLSDCSD-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	17941
ChemSpider	5723
Безопасность
ЛД50	36,5 мг/кг (мыши, перорально)
Токсичность	чрезвычайно токсичен для насекомых, высокотоксичен для млекопитающих и человека, обладает нервно-паралитическим действием.
Пиктограммы ECB
NFPA 704	0 4 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

История

Впервые диалкилфторфосфаты были получены и описаны В.Ланге и его студентом фон Крюгер в 1932 году. Диизопропилфторфосфат синтезирован в 1938 году Шрадером и независимо в 1941 году англичанином Сондерсом. Вскоре были найдены инсектицидные свойства.

Синтез

ДФФ синтезируют из изопропанола, который взаимодействует с трихлоридом фосфора. Образовавшийся диизопропилфосфит хлорируют и вытесняют атом хлора фтором.

Физико-химические свойства

Представляет собой бесцветную прозрачную маслянистую жидкость со слабым фруктовым запахом, ограничено растворимую в воде, лучше в органических растворителях. Водный раствор ДФФ медленно гидролизуется по уравнению:

${\ce {[(CH3)2CHO]2P(O)F + H2O -> [(CH3)2CHO]2P(O)2H + HF}}$.

В результате образуется диизопропилфосфоновая и фтороводородная кислота. В водных растворах щелочей и аммиака скорость гидролиза увеличивается.

Применение

Изначально ДФФ планировали использовать в качестве нервно-паралитического ОВ.

В качестве инсектицида

ДФФ применялся как контактный инсектицид под торговым названием «дифлос», несмотря на эффективность против вредных насекомых из-за высокой токсичности для теплокровных животных (токсичность обусловлена фторидом) его сняли с производства. LD₅₀ для домашней мухи 15 мг/г.

В фармакологии и медицине

Диизопропилфторфосфат является парасимпатомиметическим препаратом, необратимым антихолинэстеразным средством, и использовался в офтальмологии в качестве миотического средства при лечении хронической глаукомы, в качестве миотического средства в ветеринарии и в качестве экспериментального средства в неврологии из-за его ингибирующих ацетилхолинэстеразу свойств и способности вызывать отсроченную периферическую невропатию. Однако ввиду его чрезвычайно высокой токсичности использование ограничено. В России ДФФ не входит в список препаратов, используемых в лечении глаукомы и запрещён.

Токсикология

СДЯВ с ярко выраженным нервно-паралитическим действием. Диизопропилфторфосфат уже в концентрациях 10⁻³ мг/л вызывает стойкое многодневное сужение зрачков; количества, превышающие 5·10³ мг/л; приводят к явлениям отравления, следующим за миозом.

Признаки отравления типичные для ФОС: головная боль, сужение зрачков, тошнота, бронхоспазм, брадикардия, снижение артериального давления, приступы судорог, перерастающие в паралич. Поражает дыхательный, сердечной деятельности и сосудвигательный центры, вследствие этого наступает смерть. Антидотом при отравлении ДФФ является — атропин.

LD₅₀ для некоторых животных приведены в таблице

Организм	LD50
белые мыши (перорально)	36 мг/кг
кролики (перорально)	9,8 мг/кг
обезьяны (внутривенно)	0,3 мг/кг

Механизм ингибирования

Молекулы ДФФ обладают изостерическим эффектом, то есть структурно схожи с субстратами холинэстераз, в особенности ацетилхолинэстеразы. Механизм ингибирования основан на связывании молекул ДФФ с OH-группой остатка серина в активном центре фермента. Так как образовавшийся диизопропилфосфосерин гораздо прочнее ацетилсерина и распадается очень медленно, активный центр фермента надолго выводится из строя. Это и аналогичные ему соединения образуют большую группу так называемых нервных ядов, ибо, приостанавливая гидролиз ацетилхолина, они резко нарушают деятельность нервной системы. Помимо холинэстераз ДФФ ингибирует все сериновые протеазы к которым относится химотрипсин, а также фосфоглюкомутазу, строение активного центра, которого было определено с помощью данного вещества.

Безопасность

ДФФ относится к I (высшему) классу опасности. Защитой от ДФФ является противогаз.