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CS催淚性毒氣(英語:CS gas)是化学武器的一种,学名为邻-氯代苯亚甲基丙二腈(2-chlorobenzalmalononitrile),化学分子式为C10H5ClN2。是世界各国警方广泛使用的一种非致命性催泪瓦斯。2-氯代苯亚甲基丙二腈本身在常温下为固体,一般喷射使用的毒气是该物质和挥发性溶剂混合而成的气溶胶。人类暴露于CS催泪气中时,会受到呼吸道烧灼感的影响,导致流泪、呼吸困难、流鼻涕、咳嗽、迷惑和呼吸困难,造成其失去对抗能力。

CS催淚性毒氣
别名
  • 2-(2-Chlorobenzylidene)malononitrile
  • 2-Chlorobenzalmalononitrile
  • o-Chlorobenzylidene malononitrile
  • OCBM
  • Tear gas
  • 催泪烟
识别
CAS号 2698-41-1  ✓
PubChem 17604
ChemSpider 16644
SMILES
InChI
InChIKey JJNZXLAFIPKXIG-UHFFFAOYAA
UN编号 2810, 3276, 2811
RTECS OO3675000
IUPHAR配体 4158
性质
化学式 C10H5ClN2[1]
摩尔质量 188.6 g/mol[2] g·mol⁻¹
外观 白色粉末晶体
燃烧烟雾无色
氣味 Pepper-like[3]
密度 1.04 g/cm3
熔点 93 °C(366 K)
沸点 310 °C(583 K)
溶解性 Insoluble
蒸氣壓 3.4×10−5 mmHg at 20 °C
危险性
GHS危险性符号
《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中腐蚀性物质的标签图案《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中有毒物质的标签图案《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中有害物质的标签图案《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中对人体有害物质的标签图案《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中对环境有害物质的标签图案
GHS提示词 Danger
H-术语 H302, H314, H318, H330, H335, H372, H400, H410
P-术语 P260, P261, P264, P270, P271, P273, P280, P284, P301+312, P301+330+331, P303+361+353, P304+340, P305+351+338, P310
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
2
0
 
PEL TWA 0.05 ppm (0.4 mg/m3)[3]
致死量或浓度:
LCLo最低
  • 1806 mg/m3 (rat, 45 min)
  • 2753 mg/m3 (mouse, 20 min)
  • 1802 mg/m3 (rabbit, 10 min)
  • 2326 mg/m3 (guinea pig, 10 min)[4]
相关物质
相关化学品 SDBS

5-chloro-2-quinolinecarbonitrile
6-chloro-2-quinolinecarbonitrile
7-chloro-2-quinolinecarbonitrile

若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。
2001年加拿大魁北克市警察向抗议民众发射CS瓦斯。

CS最早由两位美国人本·科森和罗杰·斯托顿合成于1928年在明德大学合成;CS一名正是来源于这两位的姓氏首字母。[5][6][7]在二十世纪50和60年代,CS气在英国威爾特郡Porton Down英语Porton Down成为秘密武器研发试验的对象。实验首先在动物身上进行,后来转到英国陆军人员身上试验。CS气对于动物的效果较差,和其“泪腺退化、毛皮覆盖”有关。[8]

生产编辑

 
CS的生产

CS一般通过克脑文盖尔缩合反应反应制备:

ClC6H4CHO + H2C(CN)2 → ClC6H4CHC(CN)2 + H2O

反应会使用哌啶吡啶之类的弱碱催化。CS两人的合成方法一直沿用至今。[9]较新、可能更高效的催化方式有使用其他碱、不用溶剂、施以微波刺激等。[10]

CS两人把这个物质的生理特性描述为:“这里有些二腈有刺激打喷嚏和催泪的作用。湿的时候无害,但乾了就是灾难。”[9]

气化编辑

用热分散法可造成毒烟,也可用爆炸法或撒粉器造成微粉使地面和空气染毒。能刺激眼睛、呼吸道和皮肤,有强烈喷嚏和催泪作用。

理化特性编辑

纯品呈白色片状晶体,沸点310~315℃。熔点93~95℃,挥发度很小。CS有胡椒味,难溶于水,微溶于,易溶于氯仿丙酮等有机溶剂,不易水解,加热或加碱则可加速水解。

它能被高锰酸钾次氯酸盐等氧化剂氧化,生成物已无毒不再有刺激作用。

毒理作用编辑

气溶胶对人眼的刺激阈值为0.0025mg/m3,最低刺激浓度为0.1~1.0mg/m3。皮肤接触有灼烧感,疼痛感,严重时出现水泡、溃疡。野战条件下,一般不会造成致死性伤害。气溶胶状态的CS对眼睛和上呼吸道具有强烈的刺激作用,中毒后会出现灼痛、大量流泪流鼻涕等症状,脱离接触5~15分钟后症状就会消失,但皮肤接触的地方会产生刺痛、红斑,其作用仍可保持数小时之久。

毒理试验证明后接触到CS死亡的动物显示杯状细胞数量的增加,呼吸道结膜(眼睛粘膜,眼睑和覆盖眼球的一部分),呼吸道和消化道坏死(细胞死亡),肺水肿(肺部充满液体),并肾上腺出血。 [11]

使用方法编辑

 
2013年土耳其反政府抗议运动中收集到的各类CS瓦斯弹壳。

CS这种刺激剂在西方国家,不但已經成为军警镇暴、维持治安的有力武器,而且也成为平民防身用的物品。和胡椒噴霧一樣,CS喷射剂是一些国家的執法人等标准警用装备之一。CS不但被装进手榴弹、枪弹和手提喷洒器之中,而且还被装入车载的化学喷雾器之中以便机动进行镇暴任务。CS也被装入形态各异的容器中,如香水瓶的喷洒器之中,以便妇女等使用者自卫时使用。

防护编辑

对CS的防护,不但要用防毒面具进行脸部及眼和呼吸道的防护,而且有时还需穿防护衣及靴套、手套等,对皮肤进行防护,中毒者可用2%碳酸氢钠水溶液或清水冲洗眼、鼻和皮肤。

使用情况编辑

 
越南战争中,美军曾向纠支地道内施放CS毒气,企图将越共驱赶出来

此处的CS是美军代号的音译,源於其發明人Ben Corson和Roger Stoughton名字的聯合,二人于1928年第一次報導了CS的合成,1956年英國防化建設實驗室(Chemical Defense Experimental Establishmen)將之发展为控暴刺激劑。1960年,美国軍方通过以CS作為制式裝備的決議,多用於镇压暴动[來源請求][12]

CS的首次使用是英国塞浦路斯镇压大规模骚乱,曾被美军大量使用于越战战场中,而现代多广泛用于军队和警察的镇暴行动、核生化訓練、以及驱散示威人群

参考资料编辑

  1. ^ Williams KE. Detailed Facts About Tear Agent O-Chlorobenzylidene Malononitrile (CS)] (PDF). U.S. Army Center for Health Promotion and Preventive Medicine. (原始内容 (PDF)存档于26 September 2007). 
  2. ^ Heinrich U. Possible lethal effects of CS tear gas on Branch Davidians during the FBI raid on the Mount Carmel compound near Waco, Texas (PDF). September 2000 [23 September 2007]. 
  3. ^ 3.0 3.1 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards 0122
  4. ^ o-Chlorobenzylidene malononitrile. Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  5. ^ Corson BB, Stoughton RW. Reactions of Alpha, Beta-Unsaturated Dinitriles. Journal of the American Chemical Society. 1928, 50 (10): 2825–2837. doi:10.1021/ja01397a037. 
  6. ^ CS. 牛津英語詞典 (第三版). 牛津大學出版社. 2001 (英语). 
  7. ^ "CS, chemical compound". columbia.thefreedictionary.com. Retrieved on 23 September 2007.
  8. ^ "Orthochlorobenzylidenemalononitrile ClC6H4CHCCN(CN)2 互联网档案馆存檔,存档日期28 November 2006.". Zarc International. Retrieved on 23 September 2007
  9. ^ 9.0 9.1 Corson BB, Stoughton RW. Reactions of Alpha, Betha-Unsaturated Dinitriles. J Am Chem Soc. 1928, 50 (10): 2825–2837. doi:10.1021/ja01397a037. 
  10. ^ Pande A, Ganesan K, Jain AK, Gupta PK, Malhotr RC. Novel Eco-Friendly Process for the Synthesis of 2-Chlorobenzylidenemalononitrile and ITS Analogues Using Water As a Solvent. Org Proc Res Develop. 2005, 9 (2): 133–136. doi:10.1021/op0498262. 
  11. ^ 存档副本. [2006-11-28]. (原始内容存档于2006-11-28). 
  12. ^ 存档副本. [2006-11-28]. (原始内容存档于2006-11-28).