Луисит: Арсенақтардың қару ретінде қолданылуы

Кіріспе

Арсен қосылысы және химиялық қару

Льюисит (L) (A 243) – органоарсен қосылысы. Бұл зат бір кезде АҚШ, Жапония, Германия және Кеңес Одағында химиялық қару ретінде өндірілген, көпіршік тудыратын (жаралы) және өкпені тітіркендіретін қасиеттерімен әрекет етеді. Таза күйінде түссіз және иіссіз болса да, лас Льюисит үлгілері сары, қоңыр, қызғылт қара, жасыл немесе ақшыл сары түсті майлы сұйықтық болып келеді және оның иісі герань гүлдеріне ұқсас деп сипатталған. Льюисит американдық химик және әскери қызметкер Винфорд Ли Льюис (1878–1943) құрметіне аталған. Соғыста қару ретінде қолданылғаннан басқа, бұл қосылыстың ешқандай пайдасы жоқ; АҚШ армиясының химиялық қару зертханасының ғалымы "ешкім бұл қосылысқа ешқандай қолданыс тапқан емес" деген пікір білдірген.

Әрекет ету механизмі

Льюисит – пируват дегидрогеназаның E3 компонентінің өзін-өзі тежегіші болып табылады. АТФ өндірудің тиімді әдісі ретінде пируват дегидрогеназа пируватты ацетил-КоА-ға түрлендіруге қатысады. Соңғысы кейіннен ТСА циклына енеді. Перифериялық жүйке жүйесінің патологиясы көбінесе Льюисит әсерінен туындайды, себебі жүйке жүйесі негізінен глюкозаны жалғыз катаболикалық отын ретінде пайдаланады. Ол қарапайым киім мен латекс резеңке қолғаптардан оңай өтеді. Теріге тиген кезде бірден күйдіретіндей ауырсыну мен қышыма пайда болады, ол 24 сағатқа дейін сақталуы мүмкін. Бірнеше минут ішінде бөртпе пайда болады және зат тері арқылы сіңіріледі. Шамамен 12 сағаттан кейін ірі, сұйықтыққа толы көпіршіктер (мысалы, қыша газынан пайда болатындай) пайда болып, 2-3 күнге дейін ауырсынуды тудырады. Льюисит капиллярларды зақымдайды, олардың өткірлігі артып, қан қысымын сақтау үшін қажетті қан көлемін азайтады, бұл гиповолемия деп аталады. Қан қысымы төмендеген кезде бүйректерге жеткілікті мөлшерде оттегі жетпей, зақымдануы мүмкін. Льюисит иіс сезу шегінен төменгі деңгейде де тыныс алу жолдарын зақымдайды. Тіндердің алғашқы зақымдануы ауырсынуға әкеледі. Сонымен қатар, кейде изомерлік қоспалар кездеседі: Льюисит негізінен *транс*-2 хлорвиниларсонит дихлоридінен тұрады, бірақ *цис* стереоизомері және конституциялық изомері (1 хлорвиниларсонит дихлориді) де болуы мүмкін. Эксперименталдық және есептеулік зерттеулер *транс*-2 хлор изомерінің ең тұрақты екенін және көміртек-арсен байланысының арсендегі жалғыз электрон жұбы винил тобымен шамамен сәйкес келетін конформацияға ие екенін көрсетті. Ол диссертациясында ацетилен мен арсен трихлориді арасындағы реакцияны сипаттады, нәтижесінде Льюисит пайда болды. Бұл қосымшаның әсерінен Ньюленд қатты ауырып, бірнеше күн ауруханада жатты. Льюисит американдық химик және сарбаз Уинфорд Ли Льюис (1878–1943) есімімен аталған. 1918 жылы Дж.Гриффин, Джулиус Артур Ньюлендтің диссертациялық жетекшісі, Льюистің назарын Америка Католик университетінің Малони Холл химиялық зертханасындағы Ньюлендтің диссертациясына аударды. Льюис содан кейін дистилляция арқылы қосылысты тазартуға тырысты, бірақ қоспаны қыздырғанда жарылыс болғанын анықтады, оған дейін оны HCl-мен жуды. және оны қыша газының бұрынғы коды болған "G 34" деп атады, оның дамуын қыша газымен шатастыру мақсатында. 1918 жылдың 1 қарашасында Огайо штатының Уиллоуби қаласында өндіріс басталды. Бірінші дүниежүзілік соғыста қолданылмаған, бірақ Ұлыбритания оны 1920 жылдары "Өлімнің нәрсесі" деп сынап көрді. Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін АҚШ Льюиситке қызығушылық танытты, себебі ол жанбайды. Екінші дүниежүзілік соғысқа дейін оның әскери белгісі "M1" болған, кейін "L" деп өзгертілді. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Льюиситпен жүргізілген далалық сынақтар гидролиз жылдамдығы және химиялық заттың ерекше иісі мен жас шығуы салдарынан жоғары ылғалдылық жағдайында зардап шеккендердің қанағаттанарлық концентрациясына қол жеткізуге болмайтынын көрсетті, сондай-ақ, әскерлерге маска киюге және ластанған аймақтардан аулақтауға тура келді. АҚШ шамамен 20 000 тонна Льюисит өндірді, оны негізінен қыша газы үшін антифриз ретінде немесе ерекше жағдайларда қорғаныш киімдерін тесіп өту үшін сақтап тұрды. Льюиситтің орнына қыша газының HT түрі (көкөрт және O қыша газының 60:40 қоспасы) келді және 1950 жылдары ол қолданыстан шығарылды деп жарияланды. Льюиситпен улануды британдық анти-Льюисит (димеркапрол) препаратымен тиімді емдеуге болады. Льюисит қорының көп бөлігі ағартқышпен залалсыздандырылып, Мексика шығанағына төгілді. АҚШ-тың соңғы қалған қоры 2012 жылдың қаңтар айында Юта штатының Солт-Лейк-Сити қаласының сыртында орналасқан Дезерт химиялық қоймасында жойылды. 1993 жылғы Химиялық қарулар туралы конвенцияның 1-кестесінде жылына 100 грамнан астам мөлшерде өндіріске тыйым салынды. 1997 жылы конвенция күшіне енген кезде тараптар әлемдік қорының 6 747 тоннаға жететінін мәлімдеді. 2015 жылдың соңына дейін мәлімделген қорының 98%-ы жойылды. 2001 жылы Льюисит Вашингтон, округ Колумбиядағы Бірінші дүниежүзілік соғыс қару-жарағының қоймасынан табылған. 2023 жылдың шілдесінде Украина Қарулы Күштерінің өкілі Бахмут шайқасында украиндық күштерге қарсы ресейлік артиллерия шабуылында Льюисит қолданылғанын, бұл құсу, жүрек ауруы және кейбір жағдайларда ес-түссіздікке әкелгенін мәлімдеді. Алайда, сынама талдауынан алынған ешқандай ақпарат жарияланбады.

Lewisite is a suicide inhibitor of the E3 component of pyruvate dehydrogenase. As an efficient method to produce ATP, pyruvate dehydrogenase is involved in the conversion of pyruvate to acetyl CoA. The latter subsequently enters the TCA cycle. Peripheral nervous system pathology usually arises from Lewisite exposure as the nervous system essentially relies on glucose as its only catabolic fuel. It can easily penetrate ordinary clothing and latex rubber gloves. Upon skin contact it causes immediate stinging, burning pain and itching that can last for 24 hours. Within minutes, a rash develops and the agent is absorbed through the skin. Large, fluid filled blisters (similar to those caused by mustard gas exposure) develop after approximately 12 hours and cause pain for 2–3 days. Lewisite damages capillaries, which then become leaky, reducing blood volume required to maintain blood pressure, a condition called hypovolemia. When the blood pressure is low, the kidneys may not receive enough oxygen and can be damaged. Lewisite causes damage to the respiratory tract at levels lower than the odor detection threshold. Early tissue damage causes pain. In addition, there are sometimes isomeric impurities: lewisite itself is mostly trans 2 chlorovinylarsonous dichloride, but the cis stereoisomer and the constitutional isomer (1 chlorovinylarsonous dichloride) may also be present. Experimental and computational studies both find that the trans 2 chloro isomer is the most stable, and that the carbon–arsenic bond has a conformation in which the lone pair on the arsenic is approximately aligned with the vinyl group. In his thesis, he described a reaction between acetylene and arsenic trichloride, which led to the formation of lewisite. Exposure to the resulting compound made Nieuwland so ill he was hospitalized for several days. Lewisite is named after the US chemist and soldier Winford Lee Lewis (1878–1943). In 1918, John Griffin, Julius Arthur Nieuwland's thesis advisor, drew Lewis's attention to Nieuwland's thesis at Maloney Hall, a chemical laboratory at The Catholic University of America, Washington D. C. Lewis then attempted to purify the compound through distillation but found that the mixture exploded on heating until it was washed with HCl. and given the name "G 34", which had previously been the code for mustard gas, in order to confuse its development with mustard gas. On November 1, 1918, production began at a plant in Willoughby, Ohio. It was not used in World War I, but Britain experimented with it in the 1920s as the "Dew of Death". After World War I, the US became interested in lewisite because it was not flammable. Up until World War II, it had the military symbol of "M1", after which it was changed to "L". Field trials with lewisite during World War II demonstrated that casualty concentrations were not achievable under high humidity, due to the rate of hydrolysis and the characteristic odor of the chemical, and the formation of tears forced troops to don masks and avoid contaminated areas. The United States produced about 20,000 tons of lewisite, keeping it on hand primarily as an antifreeze for mustard gas, or to penetrate protective clothing in special situations. Lewisite was replaced by the mustard gas variant HT (a 60:40 mixture of sulfur mustard and O Mustard), and was declared obsolete in the 1950s. Lewisite poisoning can be treated effectively with British anti lewisite (dimercaprol). Most stockpiles of lewisite were neutralised with bleach and dumped into the Gulf of Mexico. The last remaining U. S. stockpiles at the Deseret Chemical Depot located outside Salt Lake City, Utah were destroyed in January 2012. Production of quantities greater than 100 grams per year per facility were banned by Schedule 1 of the 1993 Chemical Weapons Convention. When the convention entered force in 1997, the parties declared world wide stockpiles of 6,747 tonnes. By the end of 2015, 98% of the declared stockpiles had been destroyed. In 2001, lewisite was found in a World War I weapons dump in Washington, D. C.

In July 2023 a spokesman of the Armed Forces of Ukraine claimed that during the battle of Bakhmut a Russian artillery attack against Ukrainian forces had included lewisite, causing symptoms of nausea, vomiting and in some cases loss of consciousness. However, no information from any sample analysis were published.

Жапонияның Қытайдағы левизит кен орындары туралы дау

2006 жылдың ортасында Қытай мен Жапония екінші дүниежүзілік соғыс кезінде жапон әскері Қытайдың солтүстік-шығысында қалдырған левизит қорынан құтылу жолдарын келісіп жатты. Алдыңғы жиырма жыл бойында адамдар осы қорларға кездейсоқ тиюден қаза тапқан.