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Fluoruro de sulfurilo

El fluoruro de sulfurilo (también escrito fluoruro de sulfurilo ) es un compuesto inorgánico con la fórmula SO 2 F 2 . Es un gas que se condensa fácilmente y tiene propiedades más similares al hexafluoruro de azufre que al cloruro de sulfurilo , siendo resistente a la hidrólisis incluso hasta 150 °C. [3] Es neurotóxico y un potente gas de efecto invernadero , pero se usa ampliamente como insecticida fumigante para controlar las termitas .

Estructura, preparación, reacciones.

La molécula es tetraédrica con simetría C 2v . La distancia SO es de 140,5 pm, la SF es de 153,0 pm. Como predijo la RPECV , el ángulo OSO es más abierto que el ángulo FSF, 124° y 97°, respectivamente. [3]

Una síntesis comienza con la preparación de fluorosulfito de potasio: [4]

SO2 + KF KSO2F

Esta sal se clora luego para dar fluoruro de cloruro de sulfurilo :

KSO2F + Cl2 SO2ClF + KCl

Un calentamiento adicional a 180 °C del fluorosulfito de potasio con el fluoruro de cloruro de sulfurilo da el producto deseado: [5]

SO2ClF + KSO2FSO2F2 + KCl + SO2

Calentar sales de fluorosulfonato de metal también da esta molécula: [3]

Ba(OSO 2 F) 2 → BaSO 4 + ASI QUE 2 F 2

Se puede preparar por reacción directa del flúor con dióxido de azufre :

SO2 + F2SO2F2

A escala de laboratorio, el fluoruro de sulfurilo se ha preparado convenientemente a partir de 1,1'-sulfonildiimidazol, en presencia de fluoruro de potasio y ácido. [6] [7]

El fluoruro de sulfurilo no reacciona con el sodio metálico fundido. [3] De manera similar, se hidroliza lentamente, pero finalmente se convierte en trióxido de azufre . [8] [9]

El gas de fluoruro de sulfurilo es un precursor de los fluorosulfatos y fluoruros de sulfamoilo : [10]

SO2F2 + ROH + base → ROSO2F + Hbase + F

Utilizar como fumigante

Originalmente desarrollado por la Dow Chemical Company , el fluoruro de sulfurilo se usa ampliamente como insecticida fumigante estructural para controlar las termitas de la madera seca , particularmente en las zonas de clima cálido del suroeste y sureste de los Estados Unidos y en Hawái. Con menos frecuencia, también se puede usar para controlar roedores , escarabajos de la madera en polvo , escarabajos de la muerte , escarabajos de la corteza y chinches . Su uso ha aumentado como reemplazo del bromuro de metilo , que se eliminó gradualmente debido al daño a la capa de ozono. Es una alternativa al uso de fosfina , que es extremadamente tóxica. [11]

Metodología de fumigación

Durante la aplicación, el edificio se encierra y se llena con el gas durante un período de tiempo, por lo general al menos 16 a 18 horas, a veces hasta 72 horas. Luego, el edificio debe ventilarse, generalmente durante al menos 6 horas, antes de que los ocupantes puedan regresar. Las regulaciones de California establecen que la carpa permanecerá instalada durante tres a cinco días, lo que incluye la ventilación. En los EE. UU., el fluoruro de sulfurilo debe transportarse en un vehículo marcado con carteles de "Peligro de inhalación 2". [12] [13] La mayoría de los estados requieren una licencia o certificación para la persona que aplica el fumigante.

La concentración se controla y mantiene continuamente en el nivel especificado mediante equipos electrónicos. También se comprueban las posibles fugas mediante detectores electrónicos de bajo alcance. Se permite la reentrada a la casa cuando el nivel de concentración es igual o inferior a 5 ppm. [14] El fluoruro de sulfurilo es incoloro e inodoro, sin embargo, durante el proceso de fumigación, primero se libera en el edificio un agente de advertencia llamado cloropicrina para garantizar que no queden ocupantes. La fumigación de tiendas de campaña es el tratamiento más eficaz para el exterminio de infestaciones conocidas y desconocidas de insectos destructores de la madera. El calor es el único otro método aprobado para el tratamiento de toda la estructura contra las termitas en California. [15] El fluoruro de sulfurilo no proporciona protección contra futuras infestaciones, aunque una reinfestación intensa puede tardar varios años, ya que las termitas de la madera seca tienen colonias de crecimiento más lento que las termitas del suelo.

Perspectiva estadounidense

El fluoruro de sulfurilo se comercializa en los EE. UU. por tres fabricantes, bajo cuatro marcas diferentes. Vikane (Dow) (N.º de registro de la EPA 62719-4-ZA) ha estado disponible comercialmente desde principios de la década de 1960, y Zythor (comercializado por el competidor Ensystex de Carolina del Norte) (N.º de registro de la EPA 81824-1-AA) se ha introducido más recientemente de forma gradual a medida que su uso se aprueba en los distintos estados (en Florida alrededor de 2004, pero no en California hasta octubre de 2006, por ejemplo). El fluoruro de sulfurilo se ha comercializado como fumigante poscosecha para frutos secos, nueces y granos bajo el nombre comercial ProFume (N.º de registro de la EPA de EE. UU. 62719-376-AA). [16] Más recientemente, Drexel Chemical Company ha registrado Master Fume (EPA Reg. No. 19713-596-AA) para el mercado estructural, compitiendo contra Vikane y Zythor . [17]

Peligros para la salud

La inhalación de fluoruro de sulfurilo es peligrosa y puede provocar irritación respiratoria, edema pulmonar , náuseas, dolor abdominal, depresión del sistema nervioso central, entumecimiento de las extremidades, espasmos musculares, convulsiones y muerte. [18] [19] [20] Estas altas exposiciones se produjeron cuando las personas entraron en las estructuras de forma ilegal durante la fumigación o después de una aireación insuficiente. Los estudios epidemiológicos mostraron que los trabajadores de fumigación que utilizaron fluoruro de sulfurilo mostraron efectos neurológicos, que incluyeron un rendimiento reducido en pruebas cognitivas y pruebas de memoria de patrones, y una función olfativa reducida. [21]

Estudios de caso

En 1987, una pareja de ancianos estuvo expuesta al fluoruro de sulfurilo en su casa, que ya estaba autorizada para el reingreso. [21] Aunque la empresa de fumigación abrió las ventanas y las puertas y aireó la casa con ventiladores, no se midió el nivel de fluoruro de sulfurilo. No se detectó cuando se tomó una muestra de aire 12 días después de la aireación. La pareja experimentó debilidad, náuseas y falta de aliento esa noche. El hombre sufrió una convulsión y murió al día siguiente. La condición de su esposa empeoró con un edema pulmonar y murió después de un paro cardiovascular 6 días después.

En 2015, un niño de 10 años sufrió un daño cerebral grave y perdió la función de su brazo y pierna izquierdos después de que su casa fuera tratada con fluoruro de sulfurilo y aireada de manera insuficiente, lo que provocó una investigación criminal por parte del Departamento de Justicia y el Departamento de Agricultura y Servicios al Consumidor de Florida. [22] Dos trabajadores de control de plagas luego se declararon culpables de los cargos de mal uso del pesticida que resultó en el envenenamiento del niño, y cada uno fue sentenciado a un año de prisión. [23]

En 2016, un hombre de 24 años que supuestamente entró en un apartamento que estaba siendo fumigado en Fremont, California, para cometer un robo, estuvo expuesto al fluoruro de sulfurilo y a la cloropicrina y murió poco después. Según un agente de policía, tenía dificultad para respirar y sudaba antes de desplomarse a solo unos pasos de la ventana del primer piso del apartamento que supuestamente había robado. [24]

En abril de 2024, en Pompano Beach, Florida, dos trabajadores de una empresa de pesticidas murieron; el propietario también fue hospitalizado, pero sobrevivió https://www.nbcmiami.com/news/local/cause-of-death-released-for-1-of-2-pest-control-workers-who-died-after-pompano-beach-job/3053949/

Gas de efecto invernadero

Fluoruro de sulfurilo (SO 2 F 2 ) medido por el Experimento Avanzado de Gases Atmosféricos Globales (AGAGE) en la atmósfera inferior ( troposfera ) en estaciones de todo el mundo. Las abundancias se expresan como fracciones molares medias mensuales libres de contaminación en partes por billón .
Series temporales de fluoruro de sulfurilo en varias latitudes.

Según las primeras mediciones atmosféricas in situ y archivadas de aire de alta frecuencia y alta precisión, el fluoruro de sulfurilo tiene una vida atmosférica de 30 a 40 años, [8] mucho más larga que los 5 años estimados anteriormente. [25]

Se ha informado que el fluoruro de sulfurilo es un gas de efecto invernadero que es aproximadamente 4000 a 5000 veces más eficiente para atrapar la radiación infrarroja (por kg) que el dióxido de carbono (por kg). [8] [26] [27] La ​​cantidad de fluoruro de sulfurilo liberada a la atmósfera es de aproximadamente 2000 toneladas métricas por año. [8] El proceso de pérdida más importante del fluoruro de sulfurilo es la disolución del fluoruro de sulfurilo atmosférico en el océano seguida de hidrólisis.

Referencias

  1. ^ abcdef Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0581". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  2. ^ ab "Fluoruro de sulfurilo". Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  3. ^ abcd Holleman, AF; Wiberg, E. "Química inorgánica" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5
  4. ^ Seel, F. "Fluorosulfito de potasio" Síntesis inorgánica 1967, IX, páginas 113-115. doi :10.1002/9780470132401.ch29.
  5. ^ Seel, F. "Sulfurilo, cloruro, fluoruro y sulfurilo, fluoruro" Inorganic Syntheses 1967, vol. IX, páginas 111-113. doi :10.1002/9780470132401.ch28
  6. ^ Veryser C, Demaerel J, Bieliunas V, Gilles P, De Borggraeve WM (6 de octubre de 2017). "Generación ex situ de fluoruro de sulfurilo para la síntesis de fluorosulfatos de arilo". Organic Letters . 19 (19): 5244–5247. doi :10.1021/acs.orglett.7b02522. ISSN  1523-7060. PMID  28901771.
  7. ^ Gurjar J, Bater J, Fokin VV (6 de febrero de 2019). "Conversión de aldehídos a nitrilos mediada por fluoruro de sulfurilo". Química: una revista europea . 25 (8): 1906–1909. doi :10.1002/chem.201805175. ISSN  0947-6539. PMID  30346050. S2CID  53043741.
  8. ^ abcd Mühle, J., J. Huang, RF Weiss, RG Prinn, BR Miller, PK Salameh, CM Harth, PJ Fraser, LW Porter, BR Greally, S. O'Doherty y PG Simmonds, Fluoruro de sulfurilo en la atmósfera global, Journal of Geophysical Research, 114, D05306, doi :10.1029/2008JD011162, 2009
  9. ^ Cady, GH y S. Misra, Hidrólisis del fluoruro de sulfurilo, Química inorgánica, 13 (4), 837-841, 1974. doi :10.1021/ic50134a016
  10. ^ Dong, J., Krasnova, L., Finn, MG, Sharpless, KB (2014). "Intercambio de fluoruro de azufre (VI) (SuFEx): otra buena reacción para la química de clic". Angewandte Chemie International Edition . 53 (36): 9430–9448. doi : 10.1002/anie.201309399 . PMID  25112519.
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  15. ^ Hoja informativa sobre las termitas
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  19. ^ Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) (18 de septiembre de 1987). "Muertes resultantes de la exposición al fluoruro de sulfurilo después de la fumigación doméstica: Virginia". MMWR Morb Mortal Wkly Rep . 36 (36): 602–4, 609–11. PMID  3114607.
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  23. ^ "Fumigadores condenados por envenenamiento de niño". 11 de mayo de 2016.
  24. ^ "Muere sospechoso de robo en Fremont que entró en una casa fumigada". 20 de mayo de 2016. Consultado el 24 de mayo de 2016 .
  25. ^ KEMI, FLUORURO DE SULFURILO (PT8), Informe de la autoridad competente, Documento III-A7, Perfil ecotoxicológico que incluye destino y comportamiento ambiental, Agencia Sueca de Productos Químicos, Suecia, 2005.
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