6.1 Вещество cs

Химические названия: динитрил о-хлорбензилиденмалоновой кислоты; динитрил 2-хлорбензилиденмалоновой кислоты; 2-хлорбензилиденмалонодинитрил; о-хлорбензальмалононитрил; 2-хлорбензальмалононитрил; 1,1-дициан-2-(2-хлорфенил)этилен; α-циан-β-(о-хлорфенил)акрилонитрил.

Условные названия и шифры: CS (США, Великобритания); ОСВМ, СВ (Франция).

Вещество CS впервые получено в 1928 г. Б. Корзоном и Р. Стаутоном (США). Вопрос о его военном использовании рассматривался в Великобритании и США еще в 30-e годы, когда было замечена раздражающее действие соединений с двумя нитрильными группами у одного атома углерода, в частности динитрилов дихлор- (а) и оксималоновой кислот (б), изонитрозо- (в) и этоксиметилиденмалоновой кислоты (г):

Тогда же тщательно исследовались галоидзамещенные бензальмалононитрилы, из которых в качестве ОВ было выбрано вещество CS. К началу 50-х годов в британском исследовательском центре Портон-Даун были отработаны технология и способы применения CS, а на заводе в Нэнскьюке (графство Корнуэлл) организовано его производство. Динитрил о-хлорбензилиденмалоновой кислоты вскоре был принят на вооружение британской полиции. В 1954 г. CS приняли на вооружение полиция и национальная гвардия США, а в 1961 г. — и американская армия.

В 1962 г. США начали поставку CS в южновьетнамскую армию, которая уже в декабре 1964 г. применила его под руководством американских советников в боевых действиях против народных вооруженных сил освобождения и партизан Южного Вьетнама. С 1965 г. CS и рецептуры на его основе начали широко применяться американскими войсками. В общей сложности в период с 1965 по 1972 г. армия США израсходовала в Южном Вьетнаме 6800 т CS.

Опыт использования CS во Вьетнаме, а также применение его полицией многих стран для разгона демонстраций и наведения общественного порядка показал, что CS, являясь эффективным ирритантом, обладает тератогенными свойствами. В связи с этим в 1973 г. он был снят с вооружения полиции.

Вещество CS применяется в виде аэрозоля с помощью боеприпасов взрывного действия и диспергирующих устройств, а также в виде пиротехнических смесей, содержащих 40—50% действующего агента. На вооружении армии США состоят 105-мм и 155-мм артиллерийские снаряды и авиационные химические бомбы в снаряжении CS с дистанционными взрывателями, сбрасываемые и несбрасываемые авиационные кассеты, заполненные «курящимися» шашками с CS, ручные гранаты и патроны для сигнальных пистолетов, а также механические генераторы аэрозолей, позволяющие при­менять рецептуры CS. Все боеприпасы по табельности относятся к группе А. Они кодируются одним красным кольцом и маркируются надписью «CS TAC» (гранаты и патроны — надписью «CS RIOT»).

Рецептуры или тактические смеси на основе CS предназначены для создания стойкого аэрозоля ОВ методом распыления. Рецептура CS-1 содержит 5% силикагеля, предотвращающего комкование CS, и представляет собой микроскопически тонкий порошок, сравнимый с тальковой пудрой. Она сохраняет поражающее действие до 5 сут. Рецептура CS-2 — это смесь CS-1, обработанная водоотталкивающим силиконом, благодаря чему она приобретает повышенную сыпучесть, устойчивость к метеорологическим воздействиям и способность продолжительное время находиться в приземном слое атмосферы. Рецептура CS-2 сохраняет раздражающие свойства до 1,5 мес. после применения.

Аэрозоль CS оказывает сильное раздражающее действие на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей, которое проявляется в виде обильного сле­зотечения, мучительного жжения в области носоглотки и загрудинных болей. Часто поражение сопровождается носовыми кровотечениями, конъюнктивитом и покрас­нением кожи, особенно влажной. При выходе из зараженной зоны явления раздражения слизистых оболочек проходят через 5—15 мин, интенсивность конъюнктивита начинает снижаться через 25—30 мин, а эритемы кожи продолжают сохраняться несколько часов. Первые признаки поражения появляются при С_нач 0,002 мг/л. Концентрация 0,005 мг/л непереносима в течение 1 мин. Значение IСτ₅₀ 0,02 мг·мин/л. При значениях Сτ 2,7 мг·мин/л отмечаются поражения легких. В случае вдыхания аэрозоля CS, образующей из пиротехнических смесей, значение LCτ₅₀ 61 мг·мин/л.

Динитрил о-хлорбензилиденмалоновой кислоты — это твердое, бесцветное вещество со специфическим, похожим на перец вкусом, плотность 1,04 г/см³, плотность пара по воздуху 6,5. Растворимость CS в воде 0,01% при температуре 30 °С, однако легко растворяется в водном растворе кислого сульфита натрия. Среди органическ веществ хорошими растворителями для CS являются бензол, хлороформ, ацетон и диоксан. Несколько хуже он растворяется в спирте, эфире, четыреххлористом углероде и нерастворим в петролейном эфире. Температура кипения 315°С (с частичным разложением), давление насыщенного пара 9,75·10^-8 мм рт. ст. при температуре 20 °С, максимальная концентрация пара при температуре 20 °С 0,00012 мг/л, температу плавления 95 °С.

Вещество CS химически устойчиво. В подавляющем большинстве его реакций затрагивается двойная этиленовая связь, способная присоединять нуклеофильные реагенты. Циан-группы, связанные с электрофильиой о-хлорбензидиденовой группировкой, не склоннны к присоединению с разрывом тройных связей и в отличие от циан-групп в динитриле малоновой кислоты имеют псевдогалоидангидриднь характер.

Гидролиз CS из-за плохой растворимости в воде происходит очень медленно. В нейтральных водно-спиртовых растворах скорость гидролиза также невысока, и заметно увеличивается при нагревании. При температуре 30 °С CS гидролизуется в 95% спирте на 50% за 95 мин, на 99% —за 635 мин, а при температуре 40 °С— на 50% за 40 мин и на 99% — за 266 мин. Скорость гидролиза возрастает по мере разбавления спирт водой ло 50%. При дальнейшем разбавлении водой реакция замедляется вследстви уменьшения растворимости CS. Гидролиз происходит по уравнению:

Разбавленные щелочи ускоряют гидролиз. Кислоты замедляют его, потому что уменьшают нуклеофильность воды и затрудняют ее присоединение по двойной этиленовой связи. Способность CS к гидролизу в щелочных водно-спиртовых растворах можно использовать как для дегазации ОВ, так и для его определения, поскольку выделяющийся малонодинитрил в этих условиях легко конденсируется с различными карбонильными соединениями, в том числе и с образованием красителей.

Вещество CS реагирует с окислителями (перекисью водорода, гипохлоригами, иерманганатом калия и др.), превращаясь в зависимости от условий процесса в раз­личные продукты. Гипохлориты окисляют его до эпоксипроизводного, которое также обладает раздражающим действием:

Реакция с избытком перманганата калия происходит более глубоко, затрагивая и циан-группы:

Реакцию осуществляют в органических растворителях. Среди продуктов реакции обнаруживаются также о-хлорбензойная кислота и другие вещества. Все они не обладают раздражающими свойствами.

Вещество CS термически устойчиво до температуры 300 °С. Оно начинает заметно разлагаться вблизи температуры кипения, а при температуре 625 °С деструктируется за 15—20 с.

Вещество CS получают конденсацией о-хлорбензальдегида с малонодинитрилом в присутствии каталитических количеств оснований в различных растворителях:

Эта реакция открыта в 1896 г. Э. Кневенагелем и хорошо изучена. Варианты ее осуществления различаются применяемыми катализаторами и растворителями. Выход CS 85%.

Для защиты от CS применяют противогаз. В некоторых случаях (жаркая погода; применение ОВ по войскам, получившим тяжелую физическую нагрузку) не­обходимы средства защиты кожи. Уничтожают CS кипячением в водно-спиртовых растворах щелочей.