Реакции с гидроксиламином и его производными

Гидроксиламин HONH₂ в водных растворах ускоряет гидролиз GB, однако не настолько сильно, как можно было бы ожидать на основании данных о его основности. Это связано с тем, что он вступает в реакцию с GB не в ионной, а в молекулярной форме:

Образующееся соединение неустойчиво и разлагается гидроксиламином:

Суммарно ракция может быть представлена схемой:

Более активны по отношению к GB некоторые производные гидроксиламина, особенно гидроксамовые кислоты RC(O)NHOH, оксимы альдегидов (альдоксимы) RCH=NOH и оксимы кетонов (кетоксимы) RR'C=NOH, где R и R' — алкил или арил. Взаимодействие GB с этими производными заслуживает внимания не только с точки зрения использования их для дегазации и индикации GB, но и с позиций нахождения среди оксимов и гидроксамовых кислот средств лечения поражений ФОВ.

Для гидроксамовых кислот характерно наличие двух таутомерных форм:

Для таутомерной оксиминной формы условия взаимодействия с GB представляются более благоприятными из-за возможности образования водородной связи между водородом гидроксильной группы, связанной с углеродным атомом гидроксамовой кислоты, и фтором или фосфонильным кислородом молекулы ФОВ. Если учесть, однако, что максимальная скорость реакции GB с гидроксамовыми кислотами наблюдается в слабощелочной среде (рН = 7,5—7,6), т.е. в условиях, когда не­зависимо от таутомерной формы кислота ионизирована, оба аниона легко замещают атом фтора с образованием смешанного ангидрида гидроксамовой и метилфосфоновой кислот:

В щелочной среде этот ангидрид теряет протон:

Промежуточно образовавшийся анион неустойчив и разлагается, претерпевая перегруппировку В. Лоссена, на анион изопропилового эфира метилфосфоновой кисты и алкил (арил) изоцианат:

Изоцианат реагирует либо с водой, либо с гидроксамовой кислотой:

Суммарная скорость всех этих превращений определяется скоростью реакции (2.1) и в некоторых случаях оказывается очень высокой. Например, гидролиз GB в слабощелочном растворе (рН~7,6) при температуре 30°С и концентрации 320 мг/л происходит примерно за 5 ч. При добавлении в раствор бензгидроксамовой кислоты (C₆H₅CONHOH) это время сокращается до 2 мин, а в присутствии метоксибензгидроксамовой кислоты (n-CH₃OC₆H₄CONHOH) составляет всего 0,6 мин. Скорость разложения GB превосходит, таким образом, даже скорость его щелочного гидролиза.

Оксимы альдегидов и кетонов также обладают способностью ускорять гидролиз GB, не уступая в ряде случаев гидроксамовым кислотам. К ним относятся частности, моноизонитрозоацетон (оксиминоацетон) СН₃СОСН-NOH, йодметилат оксиминометилпиридина или 2-ПАМ (2.2), соль 4-оксиминометилпиридина с 1 дибромпропаном или ТМБ-4 (2.3) или с простым хлорметиловым эфиром (2.4):

Среди кетоксимов наиболее эффективны монооксимы алифатических дикетонов типа диацетилмонооксима (ДАМ) СН₃СОС(=NОН)СН₃.

Реакция GB с оксимами наиболее легко происходит в слабощелочной среде (рН ~ 7,6) с образованием на первой стадии фосфорилированного оксима:

Продукт реакции (2.5) в ряде случаев (например, с 2-ПАМ) обладает более сильным антихолинэстеразным действием, чем само вещество GB. Однако он неустойчив. При R = ацил, a R'=H этот промежуточный продукт разлагается с выделением синильной кислоты (реакции 2.6 и 2.7), которая легко идентифицируется. Это дает возможность использовать моноизонитрозоацетон в аналитических целях.

В случае вовлечения в реакцию с GB кетоксимов с карбонильной группой в α-положении к атому углерода, несущему оксиминогруппу, образуются соответствующие нитрилы карбоновых кислот, например для ДАМ:

Суммарная скорость реакций оксимов с ФОВ настолько велика, что позволяет использовать их как для обнаружения и дегазации отравляющих веществ, так и для лечения при поражении. Скорость взаимодействия GB с 2-ПАМ или салицилальдоксимом o-HOC₆H₄CH=NOH, например, не уступает скорости щелочного гидролиза GB.

Для лечения поражений ФОВ путем реактивации ингибированной ими ацетилхолинэстеразы из оксимов нашли применение 2-ПАМ, моноизонитрозоацетои («МИНА») СН₃СОСН=NОН, диизонитрозоацетон («ДИНА») HON=CHCOCH=NOH, а из гидроксамовых кислот — никотингидроксамовая кислота

и ее йодметилат.