El pirofosfato de tetraetilo , abreviado TEPP, es un compuesto organofosforado con la fórmula [(C 2 H 5 O) 2 P (O) ] 2 O. Es el derivado tetraetilo del pirofosfato ( P 2 O 7 4- ). Es un aceite incoloro que solidifica cerca de la temperatura ambiente. Se utiliza como insecticida . El compuesto se hidroliza rápidamente. [3]
TEPP es un insecticida para pulgones, ácaros, arañas, cochinillas, saltahojas, chinches lygus, trips, minadores de hojas y muchas otras plagas. [4] El TEPP y otros organofosforados son los pesticidas más utilizados en los EE. UU. debido a su efectividad y su impacto relativamente pequeño en el medio ambiente porque este organofosforado se descompone muy fácilmente.
TEPP se ha utilizado para el tratamiento de la miastenia gravis, una enfermedad autoinmune . El tratamiento proporcionaría un aumento de la fuerza. [5]
La síntesis de De Clermont y Moschnin se basó en el trabajo anterior de Alexander Williamson (muy conocido por la síntesis del éter de Williamson ). [6] Su síntesis utilizó yoduro de etilo y sales de plata para formar ésteres en combinación con pirofosfato. [7]
Las rutas comerciales hacia TEPP suelen utilizar métodos desarrollados por Schrader, Woodstock y Toy. El fosfato de trietilo reacciona con oxicloruro de fósforo (método de Schrader) o pentóxido de fósforo (método de Woodstock). [8] [9] Alternativamente, la hidrólisis controlada del fosforocloridato de dietilo libera el compuesto: [10] [11]
El tetrabencilpirofosfato relacionado se prepara mediante deshidratación de ácido dibencilfosfórico: [12]
El TEPP y la mayoría de los demás organofosforados son susceptibles a la hidrólisis. [13] El producto es fosfato de dietilo. [13] [14]
TEPP es bioactivo como inhibidor de la acetilcolinesterasa . Reacciona con el grupo hidroxilo de serina en el sitio activo, impidiendo que esta enzima actúe sobre su sustrato normal, el neurotransmisor acetilcolina .
El TEPP es altamente tóxico para todos los animales de sangre caliente, incluidos los humanos. [15] Hay tres tipos de efectos en estos animales que han surgido durante los estudios de laboratorio.
La muerte se debe principalmente a insuficiencia respiratoria y, en algunos casos, a paro cardíaco. La ruta de absorción podría ser responsable del rango de efecto en ciertos sistemas. [dieciséis]
Para los animales de sangre fría los efectos son ligeramente diferentes. En un estudio con ranas, la exposición aguda provocó una disminución en la cantidad de eritrocitos en la sangre. También hubo una reducción de los glóbulos blancos, especialmente los granulocitos y linfocitos neutrófilos. No hubo daños visibles en los vasos sanguíneos que expliquen la pérdida de células sanguíneas. Además, no hubo signos como hipersalivación o lágrimas como en los animales de sangre caliente, aunque sí hipotonía que provocó parálisis. [17]
Fue sintetizado por primera vez por Wladimir Moschnin en 1854 mientras trabajaba con Adolphe Wurtz . A menudo se atribuye erróneamente a un compañero de estudios, Philippe de Clermont, como el descubridor del TEPP, a pesar de haber reconocido la primacía de Moschnin en dos publicaciones. [18]
La ignorancia sobre la toxicidad potencial del TEPP la evidencia el propio De Clermont, quien describió el sabor del TEPP como un sabor a quemado y un olor peculiar. [6] Aunque el TEPP ha sido sintetizado repetidamente por otros químicos durante los años siguientes, no fue hasta la década de 1930 que se observaron efectos adversos. Además, su familia nunca informó que Philippe de Clermont estaba enfermo hasta su muerte a la edad de 90 años. Mientras tanto, la química de los organofosforados realmente comenzó a desarrollarse con la ayuda de AW von Hofmann, Carl Arnold August Michaelis y Aleksandr Arbuzov . [19]
No fue hasta 1932 cuando se reconocieron los primeros efectos adversos de compuestos similares al TEPP. Willy Lange y Gerda von Krueger fueron los primeros en informar de tales efectos, sobre los cuales se publicó la siguiente declaración en su artículo (en alemán): [20]
"Curiosamente, informamos del fuerte efecto de los ésteres alquílicos del ácido fosfórico monofluorofosfato en el organismo humano. El vapor de estos compuestos tiene un olor agradable y marcadamente aromático. Después de sólo unos minutos de inhalar el vapor, se siente una fuerte presión sobre la laringe. , asociado con dificultad para respirar, luego viene una disminución de la conciencia, opacidades y fenómenos de deslumbramiento que causan una dolorosa sensibilidad del ojo a la luz. Sólo después de varias horas estos fenómenos no son causados aparentemente por productos ácidos de descomposición del éster. pero probablemente se deben a los propios monofluorofosfatos de dialquilo. Los efectos se ejercen en cantidades muy pequeñas".
A partir de 1935, el gobierno alemán comenzó a recopilar información sobre nuevas sustancias tóxicas, algunas de las cuales fueron clasificadas como secretas por el Ministerio de Defensa alemán . [19] Gerhard Schrader , famoso por sus estudios sobre insecticidas organofosforados y gases nerviosos, era uno de los químicos que también estudiaba el TEPP. En sus estudios, en particular en los aspectos biológicos, observó que este reactivo podría utilizarse como insecticida. Esto haría que la clasificación del compuesto como secreto fuera desventajosa para las empresas comerciales. [19]
Hacia el comienzo de la Segunda Guerra Mundial , se descubrió que el TEPP era un inhibidor de las colinesterasas. [6] Schrader se refirió a los estudios de Eberhard Gross, quien fue el primero en reconocer el mecanismo de acción del TEPP en 1939. Se llevaron a cabo más experimentos, incluidos los de Hans Gremels, quien confirmó el trabajo de Gross. [19] Gremels también participó en el desarrollo de gases nerviosos en ese momento. Sus estudios involucraron varias especies de animales y voluntarios humanos. Casi al mismo tiempo, se descubrió la atropina como un posible antídoto para la actividad anticolinesterasa del TEPP.
Después de la Segunda Guerra Mundial, Schrader fue uno de los muchos científicos alemanes que fueron interrogados, entre otros, por científicos ingleses. Durante la guerra, los ingleses habían estado desarrollando sus propias armas químicas para sorprender a sus enemigos. En estos interrogatorios se reveló la existencia de TEPP y otros insecticidas. La existencia de gases neurotóxicos, aunque también fue revelada por Schrader, fue mantenida en secreto por los militares. [10]