本Valsler

本周,迈克尔·弗里曼特尔讲述了开发化学武器的危险。

迈克尔Freemantle

17日th1914年12月,德国化学家弗里茨·哈伯在卡尔斯鲁厄大学的实验室里听到一声巨响。当时他在大楼的另一个地方。他冲回去,发现实验室里弥漫着刺鼻的浓烟,他的两名同事正在大量流血。其中一名名叫奥托·萨克(Otto Sackur)的男子在爆炸发生后不久因伤势过重死亡。另一个叫格哈德·贾斯特(Gerhard Just),一只手被炸飞,但活了下来。据说哈伯在现场因震惊而昏倒。

弗里德里西亚娜(卡尔斯鲁厄大学)1825年

弗里德里西亚娜(卡尔斯鲁厄大学),1825年

研究人员一直致力于开发含砷有机化合物,作为第一次世界大战中使用的潜在化学战剂。这些化合物包括四甲基腹泻,也被称为卡卡酰,及其衍生物氧化卡卡酰和氯卡卡酰。

哈伯对碳酸基的兴趣很可能是由发明了著名的燃烧器的罗伯特·本生引起的。1887年,哈伯花了一个夏天在海德堡大学学习化学。本生是他在马尔堡大学的老师之一,19世纪40年代他在马尔堡大学时花了数年时间研究羰基化合物。他就此主题发表了七篇论文。

Cacodyl于1757年由Louis Claude Cadet de gassiccourt首次合成。这位法国化学家通过加热含有醋酸钾的玻璃蒸馏器来制备这种油性液体三氧化二氮,然后蒸馏产品进入接收器。

Cadet指出,这种液体“使接收器充满了浓厚的烟雾。后来人们发现,凯迪特的发烟液中不仅含有卡考基,还含有少量的氧化卡考基。

癸基剧毒,在干燥空气中自燃。它的烟雾有一种令人讨厌的气味,对眼睛、皮肤和鼻腔有强烈的刺激。其他的酸基化合物,如酸和氰化物,也同样令人不快。例如,本生指出,氰酸酯的气味“会让人瞬间手脚发麻,甚至头晕和麻木……舌头会被一层黑色的涂层覆盖,即使没有明显的其他不良影响。”

他在化合物上的实验付出了一些代价。在马尔堡期间,他因砷中毒而病重,但后来康复了。在一次实验中,一个装有卡考迪的玻璃容器爆炸,导致他右眼失明。

在1847年和1848年的夏天,英国化学家爱德华·弗兰克兰(Edward Frankland)访问马尔堡,与本生一起工作。这段经历激发了弗兰克兰对羧基化合物和有机砷化学的兴趣,并导致了他对有机金属化合物的开创性合成。

在访问马尔堡之前,弗兰克兰曾在苏格兰化学教授里昂·普莱费尔(Lyon Playfair)的伦敦实验室呆过一段时间,普莱费尔熟悉本生对羰基及其化合物的研究。1855年,普莱费尔向英国陆军部和英国海军部提议,在克里米亚战争中使用碳酸作为化学战剂来对付俄国人。英国政府咨询了英国科学家迈克尔·法拉第。他认为这个想法很野蛮,政府因此拒绝了Playfair的提议。

二甲砷基结构

Playfair的想法泄露给了俄罗斯军方,他们立即开始测试装有氰化物的炮弹。他们在一幢有猫被困在笼子里的建筑里通过遥控引爆了这些炮弹。这些猫活了下来,但由于这种化合物的催泪性,它们从笼子里出来时眼泪汪汪。俄罗斯人取消了这个项目。

19世纪60年代,美国南北战争期间,陆军上尉、前化学教授爱德华·博因顿(Edward Boynton)提议将卡考迪用于化学武器。在美国加入第二次世界大战之前,其海军测试了装有卡可迪和另一种剧毒有机砷化合物二苯基氰胂的混合物的弹药。然而,没有证据表明美国在两场战争中都使用了碳酸基或其化合物作为化学战剂。

图为第336航空公司的UH- 1D直升机在湄公河三角洲茂密的丛林地区喷洒橙剂

来源:©Everett Historical / Shutterstock

第336航空公司的UH- 1D直升机正在湄公河三角洲茂密的丛林地区喷洒橙剂

但他们确实在越南战争中使用过。“蓝色特工”是所谓的“彩虹除草剂”之一,由碳酸酯酸和碳酸酯钠的混合物组成。从1962年到1964年,它以粉末形式使用,然后在1971年以水溶液形式使用。除草剂是美国“资源剥夺”计划的一部分,通过砍伐森林和耕地来剥夺越共的食物。随后的研究表明,该计划对敌方士兵几乎没有影响。另一方面,越南平民遭受了巨大的痛苦。

至于哈伯,他在致命爆炸后放弃了他的碳酸基项目,并将注意力转向其他化学战剂的开发,如和光气。

本Valsler

以上是迈克·弗里曼特尔为您带来的卡考迪的故事。下周,海莉·贝内特将为您介绍鱼油精华。

海莉班纳特

omega -3脂肪酸是一种脂肪酸分子家族,是我们身体每个细胞不可或缺的组成部分。他们最重要的工作之一就是保持事情的松散和有点古怪。

本Valsler

下次和Hayley一起吧。在此之前,请通过电子邮件与化学世界联系必威体育 红利账户chemistryworld@rsc.org或者在推特上,我们是@chemistryworld。感谢收看,我是本·瓦尔斯勒。