AGGRESSIVI CHIMICI
AGGRESSIVI CHIMICI (I, p. 888; App. II, 1, p. 90)
Le sostanze di maggiore interesse attuale sono i fosfati e i fosfonati alchilici. Esistono essenzialmente tre categorie di derivati e cioè cianfosfati (I), fluorofosfati (II) e fosfonati (III) alchilici:
I prototipi di questi aggressivi, denominati genericamente col nome di gas nervini e presi in considerazione durante l'ultimo conflitto mondiale, sono il Tabun per la serie I, il D. F. P. (Diisopropil fluorofosfato) per la serie II, il Sarin e Soman per la serie III.
Sono tutte sostanze dotate di elevatissima attività anticolinesterasica; specie i composti I e III sono estremamente tossici e se non si interviene immediatamente con opportuni antidoti (si deve operare entro il minuto) subentra rapidamente la morte.
Altre sostanze, considerate possibili aggressivi chimici, sono i fluoro alcoli e i fluoro acetati e in particolare il β-fluoro etanolo (IV) e il fluoro acetato di metile (V).
Questi composti agiscono competitivamente nel metabolismo dei carboidrati, e inceppando il "ciclo degli acidi tricarbossilici" agiscono soprattutto sul sistema nervoso che dai carboidrati trae il massimo nutrimento. Essi sono mortali a concentrazioni di 0,1 - 0,4 mg/kg peso corporeo.
In questi ultimi tempi hanno trovato un certo credito voci riguardanti la preparazione da parte di potenze straniere di aggressivi aventi azione psicologica. L'individuo verrebbe completamente privato della propria volontà e portato a compiere azioni opposte a quelle normali (negli animali per es. si è ottenuto che il gatto fugga di fronte al topo). Si comportano in tal senso l'acido lisergico e soprattutto la sua dietilammide. Questi aggressivi vengono chiamati psicochimici. Dato che la sintesi dell'acido lisergico (e quindi della sua dietilammide) è notevolmente difficile (attualmente si ricava quasi esclusivamente con metodi estrattivi dalla segala cornuta) è probabile che i composti in oggetto, se esistono, abbiano una formula notevolmente semplificata rispetto a questo alcaloide.
Tabun o dimetilammino-cianfosfato di etile:
La sua fabbricazione fu iniziata in Germania nel 1942; una sola fabbrica nell'Oder ne produceva 12 tonnellate al giorno. A causa della grande tossicità del prodotto tutti gli apparecchi di fabbricazione e di ricupero usati per la sua sintesi erano protetti da doppie cappe in vetro, quelle interne in depressione, quelle esterne in sovrapressione.
Per preparare il Tabun, si fa reagire l'ossicloruro di fosforo, in forte eccesso, con dimetilammina. Si ottiene immediatamente con grande sviluppo di calore il dicloruro dell'acido dimetilamminofosforico e il cloridrato dell'ammina, la quale ultima a sua volta reagisce a caldo coll'eccesso di ossicloruro completando la reazione:
Il calore sviluppato nel primo stadio viene utilizzato nel secondo.
Il dicloruro dell'acido dimetilamminofosforico, ottenuto puro per distillazione a pressione ridotta, viene agitato con la quantità teorica di alcole etilico anidro e un eccesso (20-30% in più del teorico) di cianuro di sodio, facendo attenzione che la temperatura non salga oltre i 50 °C.
Si filtra, si elimina il solvente (clorobenzolo) a pressione ridotta e si distilla il prodotto a pochi mm di Hg; liquido oleoso che bolle a 220 °C con decomposizione; densità a 15 °C 1,094. Allo stato puro e in piccole quantità ha debole odore di frutta e di mandorle amare, ma il prodotto commerciale odora fortemente di pesce e di acido cianidrico. È insolubile o quasi in acqua dove si idrolizza abbastanza facilmente; relativamente poco stabile al calore, la temperatura di scoppio del proietto lo decompone parzialmente con sviluppo di acido cianidrico.
Sarin, metilfluorofosfonato di isopropile:
Per la sintesi di questo composto, come pure del Soman (metilfluorofosfonato dell'alcole pinacolinico) le difficoltà tecniche di sintesi sono notevoli, e soprattutto sono notevolmente costosi gli impianti. In compenso la tossicità di questi composti supera molte volte quella dei cianfosfati.
Secondo un metodo di sintesi si prepara anzitutto il fosfito acido dimetilico:
L'operazione viene compiuta industrialmente senza solvente a una temperatura di o-10 °C eliminando le parti volatili in corrente di azoto. Il fosfito acido dimetilico si presenta sotto forma di un liquido limpido e incolore che bolle a 56 °C a 8 mm/Hg.
Questo composto, sottoposto a riscaldamento in corrente di azoto, subisce lentamente una trasformazione, per cui la sua temperatura di ebollizione cresce nel giro di alcune ore fino a 280 °C. Il composto ottenuto, costituito di una miscela in parti praticamente uguali di metilfosfonato monometilico (a) e di metilpirofosfato (b), viene sottoposto alla clorurazione con cloro in presenza di tricloruro di fosforo, dando in definitiva il dicloruro dell'acido metilfosforico (c):
Il metilossidicloruro di fosforo (c) fatto reagire con alcole isopropilico e fluoruro di sodio alla temperatura di 70 °C dà il Sarin.
Questa operazione può essere effettuata vantaggiosamente dal punto di vista industriale in due tempi usando acido fluoridrico anidro. Se al posto dell'alcole pinacolinico si impiega alcole isopropilico si ottiene il Soman.
Il Sarin è un liquido incolore, inodore, bollente a 59 °C alla pressione di 8 mm/Hg; è notevolmente stabile all'idrolisi e al calore.
Il Soman è un liquido dotato di forte odore di canfora; le proprietà fisiche e la stabilità sono analoghe a quelle del Sarin mentre la tossicità è più elevata.
Fluoroacetato di metile: si ottiene riscaldando in autoclave a 190-200 °C per 10-15 ore il cloroacetato di metile con un eccesso di fluoruro di potassio
(resa del 60-80%); liquido incolore, che bolle a 150 °C; solubile in acqua fino al 15%, facilmente nella maggior parte dei solventi organici; stabile all'idrolisi. Iniettato endovena il prodotto è mortale per animali da laboratorio (gatto) alla concentrazione di 0,4 mg/kg peso.
Fluoroetanolo: si ottiene riscaldando in autoclave rotante per 4 ore cloridrina etilenica e fluoruro di potassio a 135 °C facendo reagire per 6 ore ossido di etilene direttamente con acido fluoridrico anidro; in entrambi i casi si hanno rese del 40% circa.
Il 2-fluoroetanolo è un liquido incolore, di odore molto tenue che ricorda l'alcole etilico; solubile in acqua in tutte le proporzioni, è molto sensibile all'idrolisi. La sua tossicità per gli animali è dell'ordine di 0,1 mg per kg peso.
Antidoti dei gas nervini. - La sindrome presentata dagli anticolinesterasici è praticamente uguale a quella offerta dall'acetilcolina, la quale presenta come è noto azione nicotinica (dopo un periodo di tremori muscolari si ha eccitamento e convulsioni, seguite da completa paralisi dei muscoli di tutto il corpo) e muscarinica (miosi, salivazioni, aumento della motilità intestinale). Negli avvelenamenti da gas nervini si ricorre perciò, quando è possibile, ad antidoti che possano contemporaneamente contrastare all'azione nicotinica e muscarinica dell'acetilcolina, come farmaci ad azione sintomatica. Si usano infatti l'atropina e il solfato di magnesio aventi contemporaneamente azione simpaticolitica e curarica.
Sono stati anche studiati antidoti veri e proprî: gli sforzi sono indirizzati a far sì che il farmaco stacchi l'aggressivo dall'enzima colinesterasi (a cui è legato da forti legami di tipo omopolare) e si combini con essi in una forma poco tossica e facilmente eliminabile dall'organismo. Qualche risultato in questo senso si è ottenuto con alcune ossime e acidi idrossamici. Particolarmente interessante appare lo iodometilato di piridin-aldossima (PAM) ma la sua stessa tossicità ne limita fortemente l'impiego.
Inoltre sia i farmaci ad azione sintomatica sia gli antidoti veri e proprî per essere efficaci devono essere somministrati immediatamente, data la rapidità dell'azione di questi tossici. Ciò rende difficile in ogni caso salvare individui colpiti da gas nervini.
Ricordiamo che questi tossici agiscono per inalazione e per via cutanea. Penetrano molto facilmente attraverso le mucose: in questo caso sono sufficienti 0,01 ÷ 0,3 mg/kg peso per produrre la morte quasi istantanea. Per difendersi da essi sono necessarî oltre alla maschera, particolari vestiti protettivi impermeabili.
Bibl.: G. M. Kosalopoff, Organphosphorus compounds, New York 1950; P. Malatesta, G. Castelfranchi, Lezioni di chimica di guerra. Parte II: Aggressivi chimici, Roma 1953; B. C. Saunders, Some aspects of the chemistry and toxic action of organic compounds containing phosphorus and fluorine, Londra 1957; F. L. M. Pattison, Toxic aliphatic fluorine compounds, Amsterdam - Bruxelles 1959.