Новости химической науки > При опасной концентрации зарина сенсор обесцветится

Международная группа исследователей из Франции и Чешской Республики сообщает о синтезе нового комплексного соединения, которое может найти применение в разработке более простого и чувствительного, чем в настоящее время, способа обнаружения нервно-паралитического боевого отравляющего вещества зарина.

Зарин (изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты) был получен в 1938 году в Вуппертале-Эльберфельд в Рурской долине Германии двумя немецкими учёными, пытавшимися получить более мощные пестициды.

В качестве отравляющего вещества зарин применялся вооруженными силами Ирака в ирано-иракской войне 1980-1988 годов, в 1988 году, когда правительственная авиация Ирака подвергла город Халабджа на территории Иракского Курдистана газовой атаке с использованием различных отравляющих веществ, а также в 1994 и 1995 годах, когда японская религиозная секта Аум Синрикё совершила две террористические атаки в Японии, в городе Мацумото и токийском метро соответственно (жертвами атаки в токийском метро были тысячи людей, кратковременно потерявших зрение, было зафиксировано 66 случаев тяжелого отравления, 12 из которых закончились летальным исходом).

Зарин – отравляющее вещество, обладающее нервно-паралитическим действием. Вызывает поражение при любом виде воздействия, особенно быстро — при вдыхании, первыми признаками поражения являются миоз и затруднение дыхания.

Рисунок из Chem. Commun., 2013, DOI: 10.1039/c3cc45029e

Существующие «полевые» методы обнаружения зарина отличаются высокой стоимостью и низкой чувствительностью, для более точного обнаружения зарина необходимо более сложное оборудование, которое не всегда может использоваться «по месту требования». Очевидно, что разработка сенсоров, действие которых основано на применении реагентов, изменение состояния которых при наличии зарина можно наблюдать невооруженным глазом, была бы очень полезна для использования лицами с минимальными техническими навыками.

Исследовательская группа, которой руководил Александре Карелла (Alexandre Carella) разработала бипиридиновый лиганд, способный обеспечить быстрое и точное визуальное обнаружение зарина за счет изменения цвета.

При координации бипиридильного лиганда с атомом железа электронные переходы в металлокомплексе обеспечивают его интенсивно-красное окрашивание. Реакция с фосфорорганическими соединениями, подобными по структуре зарину, приводит к модификации бипиридильного лиганда, в результате чего тот теряет способность координироваться с железом, а красная окраска комплекса исчезает.

Тимоти Свэйгер (Timothy Swager), специалист по химическим сенсорам из Массачусетского технологического инститита отмечает, что сенсор разработанный на принципе потере окраски за счет разрушения первоначально окрашенного координационного соединения представляет собой новую идею, а работа Кареллы может открыть дорогу для разработки новых чувствительных способов обнаружения опасных веществ, и не только боевых отравляющих.

Тем не менее исследователи из группы Кареллы не планирует экстенсивное развитие нового способа детектирования, а пытаются увеличить чувствительность новой системы по отношению к зарину, а также разработать хромогенные бумажные индикаторные полоски, чувствительные и селективные по отношению к парам и аэрозольным каплям зарина.

Источник: Chem. Commun., 2013, DOI: 10.1039/c3cc45029e

метки статьи: #аналитическая химия, #бытовая химия, #вопросы экологии