アルシン：構造、特性、命名法と用途 - 化学

アルシン空気と接触臭い光ニンニクと魚を取得するものの、またはアルシンは、無色無臭のガスです。アルシンという用語は、化合物をAsH ₃と命名するために使用されるだけでなく、式AsH _3-x R _xの一連の有機ヒ素（As）化合物を説明するためにも使用されます。

式中、Ｒはアルキルまたはアリール化合物を表す。たとえば、トリフェニルアルシンと呼ばれる化合物As（C ₆ H ₅）₃は、アルシンとして知られています。

アルシン分子。出典：ベン・ミルズ、ウィキメディア・コモンズより。

しかし、無機化学では、アルシンは1つしかありません：AsH ₃（上の画像）。紫色の球はヒ素原子を表し、白い球は水素原子を表します。表示されていませんが、ヒ素の上には自由電子（··）のペアがあります。

アルシンの毒性作用は、それが肺胞壁を通過して血液中に入るときに、主に吸入によって起こります。そこでは赤血球の溶血を引き起こし、腎尿細管に損傷を与えて腎機能障害を引き起こすヘモグロビンを放出します。

アルシンの構造

結合角と長さを持つAsH3の構造。ソース：Wikipedia経由のBenjah-bmm27

上の2つの画像に見られるように、AsH ₃はピラミッド構造をしています。As原子はピラミッドの中心にあり、3つのHは各頂点にあります。Asの化学的ハイブリダイゼーションは、通常、この形状を採用するためにsp ^3でなければなりません。

画像は、As-H結合の長さが1.519Åであり、3つのHが91.8ºの角度で分離されていることを示しています。この角度は、アンモニア分子NH _3の 107°とはかなり異なり、H間の接近を示しています。

一部の化学者は、これはNとAsの原子半径の違いによるものであると主張しています。

最小のNであるため、Hは互いに近づき、静電反発力を増加させます。一方、Asは大きいので、Hは互いに離れており、H間の反発力が小さいため、分離する傾向が低くなります。

プロパティ

お名前

-アルシンまたはアルサン

-水素化ヒ素

-三水素化ヒ素

-ヒ化水素

分子量

77.946 g / mol。

身体的特徴

無色のガス。

におい

無臭ですが、空気に触れるとにんにくや魚の臭いがします。それは刺激性のガスではなく、それに加えて即時の症状を引き起こしません。人々がその存在に気付かないように。

沸点

-80.4°F〜760 mmHg（-62.5°C）。

融点

-179°F（-116°C）。

発火点

-62°C（-80°F、211°K）。引火性の高いガス。

溶解度

水中で28 mg / 100 mL（水に実質的に不溶）。アルコールおよびアルカリにわずかに溶ける。ベンゼンとクロロホルムに可溶。

密度

4.93 g / Lのガス。

蒸気密度

2.66から2.695（空気を1とした場合）。

蒸気圧

20°Cで11,000 mmHg

安定

光にさらされると、濡れたアルシンは急速に分解し、光沢のある黒いヒ素を堆積します。

分解

分解するまで加熱すると、水素ガスを伴う非常に有毒なヒ素煙を放出します。300°Cで分解します。

気化熱

26.69 kJ / mol。

形成の標準エンタルピー

+ 66.4 kJ / mol。

命名法

前のセクションでは、アルシンの他の受け入れられた名前について言及しました。ヒ素と水素の二元水素化物と考えると、系統的、系統的、伝統的な命名法に基づいて命名できます。

体系的な命名法では、水素原子の数を数えます。だから、あなたの名前は次のようになります。トライヒ素の水素化物。

株式の命名法によるその名前は非常に似ていますが、括弧内にローマ数字を付けてその電荷を追加します：ヒ素（III）水素化物。

そして、伝統的な命名法に関して、その名前はarsinaまたはarsanoです。

ヒ化水素とも呼ばれます。ただし、ヒ素の方が水素よりも電気陰性度が高く、As ^3–として結合に関与していると想定するため、これは完全に正しいわけではありません。

用途

半導体材料

アルシンは、マイクロエレクトロニクスや固体レーザーで使用される半導体材料の製造に使用されます。シリコンやゲルマニウムのドーパントとして使用されます。アルシンは、GaAs半導体の製造に使用されます。

使用される手順は、次の反応に従って、700〜900 atCでの化学蒸着（CVD）です。

Ga（CH ₃）₃ + AsH ₃ => GaAs + 3CH ₄

化学兵器

アルシンは致命的なガスなので、化学兵器での使用が考えられていました。しかし、その可燃性が高く、他の可燃性の低い化合物と比較して有効性が低いため、公式には化学兵器として使用されていませんでした。

しかしながら、アルシンから誘導された、はるかに安定したいくつかの有機化合物、例えばルイサイト（β-クロロビニルジクロロアルシン）は、化学兵器への応用が示されている。

リガンド

アルシンは空気中で発火するガスですが、より安定な有機誘導体、たとえばAsR ₃（R =アルキルまたはアリール基）は、金属配位化学のバインダーとして使用されます。

（C ₆ H ₅）はソフトバインダーなので、通常、酸化状態の低い中心原子（ソフトカチオン）を持つ金属錯体に組み込まれます。

有毒な影響

その毒性は、250 ppmの空気中濃度で即座に致命的であるほどです。吸入空気濃度が25〜50 ppmの場合、30分間の暴露では致命的となる可能性があります。

アルシンの毒性作用のほとんどは吸入によって起こります。それは、肺胞壁を横切って血液に入り、そこで赤血球や腎臓機能に対して行われる毒性作用を発揮することができます。

アルシン中毒は、意識障害、ショック、血尿、黄疸、腎不全によって現れます。

赤血球とヘモグロビンに対する作用

アルシンには、赤血球壁とヘモグロビンに作用するいくつかの作用があります。彼女はヘモグロビンからのヘムグループの解放を促進します。アルシンは間接的な溶血剤であり、カタラーゼの作用を阻害することにより作用します。

これにより、過酸化水素（H ₂ O ₂）が蓄積し、赤血球膜が破裂します。一方、アルシンは還元型グルタチオン（GSH）の細胞内濃度を低下させ、赤血球膜の破壊に寄与します。

大量の溶血は致命的であり、ヘモグロビンとヘマトクリットの血中濃度の低下によって現れます。ヘモグロビンとビリルビンの血清濃度の上昇; そして血尿。

腎不全は、剖検で観察された、尿細管における円柱の形のヘモグロビンの沈殿に起因します。しかし、培養中の腎細胞株に対するアルシンの直接的な毒性作用の証拠も、インビトロで見出されている。

参考文献

震えとアトキンス。（2008）。無機化学。（第4版）。Mc Graw Hill。
ウィキペディア。（2018）。アルシン。から回復：en.wikipedia.org
化学学習者。（2019）。アルシン。回収元：chemistrylearner.com
PubChem。（2019）。アルシン。リカバリー元：pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
カメオケミカルズ。（sf）。アルシン。回収元：cameochemicals.noaa.gov
メキシコ社会保障研究所。（2005）。アルシン中毒。。から回復：medigraphic.com

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