二、化学实验室中的催泪性物质

(一)卤代有机化合物

化学实验室中的催泪性物质在数量上比自然界要多得多，有简单的氨气、二氧化硫、甲醛等小分子，也有结构较复杂的分子。人工合成物中具有催泪性质的以卤代有机化合物居多；而自然界中仅海藻等极少海洋生物含有卤代有机化合物，陆地生物中则罕见含有卤代有机化合物，更无催泪性卤代有机化合物的相关报道，所以自然界中有催泪活性的物质以含硫和含氮元素的居多。

化学实验室中具有催泪性质的物质虽然多种多样，但数目最多的是卤代有机化合物，除了酰卤等结构的化合物外，最特别的结构特征是：凡是α-卤代物(如氯代丙酮、溴乙酸乙酯等)、苄位卤代物(如澳苄)和烯(炔)丙位卤代物(如3-溴丙炔)都具有催泪性，是催泪物质中的最大家族，是化学实验室最常见也最具代表性的催泪剂。

它们的催泪结构基元通式如下：

式中，X表示F、CI、Br、I；A表示C、N、O；B、C、D可分别表示H、C、N、O、X(F、Cl、Br、I)。

例如，氯丙酮、溴代乙酸乙酯、溴苄、催泪瓦斯中的苯氯乙酮等都有上述催泪结构基元，也是实验室中最为典型的催泪物品。

分子量越小，沸点越低，挥发性越大，催泪性就越强；不同卤代的同一有机化合物的催泪性强度(经验性)：溴代物>氯代物>碘代物>氟代物，其规律有待进一步用定性，定量方法进行研究和确认。

对于卤代有机化合物催泪性试剂的淬灭处理，可以根据其化学性质，用亲核性试剂进行淬火，如氨水、氢氧化钠水溶液等。也可以用次氯酸、过氧化氢等氧化剂进行淬火、先用THF、乙醇等合适溶剂溶解，搅拌下加入超过反应摩尔比的淬灭剂，至反应完全，最后用酸中和。

反应结束后多余的卤代有机化合物催泪性物质的消解处理，既要根据有机卤代物的化学性质，也要兼顾产物的性质，综合考虑进行处理，不能将产物也一起破坏了。

(二)异氰酸酯等其他结构类型

化学实验室中的催泪性物质除了大家族卤代有机化合物外，还有硫代有机化合物、含有机化合物(如胺、异氰酸酯等)、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、腈等结构的化合物。要消除其催泪活性，就要通过相应的化学反应改变其催泪特征的结构。

这里着重介绍比较常用的异氰酸酯类的淬灭处理，这是一类催泪性很强的物质，异氰酸(H-N=C=O)与雷酸(H-O-N=C：)、正氰酸(H-O-C≡N)互为同分异构体，统称氰酸，但性质大不一样。雷酸及雷酸盐性质不稳定，易爆炸。正氰酸及其酯类一般是带有不愉快气味的有毒液体。而异氰酸和醇或酚反应生成的异氰酸酯，除了刺鼻、有臭味和有毒外，很低浓度情况下就有强烈催泪性。实验室中比较常用的有异氰酸苯酯、异氰酸苄酯、异氰酸乙酯和异氰酸甲酯。分子量越小，沸点越低，分子逸出越多，催泪性越强。催泪强度大小顺序为：异氰酸甲酯>异氰酸乙酯>异氰酸苯酯>异氰酸苄酯。

异氰酸甲酯(MIC)为无色低沸点液体(bp37～39℃)，其在空气中的浓度为2ppm时，人眼就会感到刺激并流泪，即使浓度低于2ppm，长时间暴露也会对眼睛造成永久性伤害。眼睛一旦接触，要立即且持续用清水冲洗15～30min。当它的浓度为21ppm时可致命，动物半致死浓度(LC₅₀)为6.1ppm(6h，大鼠、吸入)。最严重的并发症是引起化学性肺炎以及肺水肿。此外，异氰酸甲酯还会引起皮肤组织坏死，以及角膜坏死等问题。

震撼世界的印度博帕尔的毒气泄漏事故，毒气成分即为异氰酸甲酯。1984年12月3日，美国联合碳化物公司在博帕尔开办的一家农药厂发生严重的异氰酸甲酯泄漏事故，据国际聚氨酯协会异氰酸酯分会提供的数据，该事故共造成6千多人死亡，12.5万人中毒受伤，5万人终身受害。

异氰酸甲酯的处理可用碱解或Fenton试剂，Fenton试剂处理的最佳反应条件为：pH为3～4，质量分数为30%的H₂O₂加入量为3.2%(体积分数)，H₂O₂与Fe²⁺质量比为5∶1。其他异氰酸酯类可以按照同样方法处理。
因为许多催泪性物质挥发在空气中的浓度往往在很低的情况下就能对眼睛黏膜和视网膜产生刺激伤害作用，所以包括催泪试剂或废物，以及与之有关的反应液、试剂瓶、反应瓶等所有仪器用品，都要用淬灭剂在通风橱内荡洗，直至没有任何刺激催泪作用才能移出通风橱作进一步清洁。

文章来源：《有机合成安全学》

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