Применение триэтаноламина в качестве имитатора флуоресцентных свойств O-этил-S-2-диизопропиламиноэтилметилфосфоната Российский патент 2020 года по МПК G01N21/00 G01N21/35 G01N21/64 C06D7/00 C07C213/00 C07C215/00 

Изобретение относится к области применения известного продукта по новому назначению, в частности, к использованию триэтаноламина в качестве имитатора флуоресцентных свойств отравляющего вещества 0-этил-8-2-диизопропиламиноэтилметилфосфоната (ДПАЭМФ) для моделирования индикационного эффекта при исследовании проб приборами, основанными на спектрометрическом методе анализа.

В настоящее время широко распространяются способы индикации химических соединений посредством регистрация их спектральных характеристик, поскольку данное направление является актуальным и отвечает современным тенденциям развития в области приборостроения, основанным на применении спектрометрических методов анализа и контроля [1].

Одним из возможных способов индикации химических соединений посредством спектрометрических методов анализа является оценка интенсивности их флуоресценции. Метод основан на регистрации вторичного излучения его молекул посредством фотометрических датчиков после воздействия на вещество электромагнитного излучения в ультрафиолетовой области спектра. Данный метод нашел свое применение в электронной спектрометрии органических соединений при исследовании поверхностей предметов, а также дефектоскопии изделий [2]-[5].

На данный момент в рамках конвенции о запрещении использования химического оружия проведено полное уничтожение его запасов и места хранения были подвергнуты мероприятиям специальной обработки и дегазации. Проводились отборы проб с поверхностей мест хранения для проверки полноты дегазации. Такой метод не в полной мере отражает состояние объектов хранения ввиду невозможности отбора проб абсолютно со всех площадей и поверхностей. Для индикации высокотоксичных веществ могут применяться измерители интенсивности излучения, работающие в ультрафиолетовой области спектра. Ввиду этого факта необходимо осуществлять анализ поверхностей при помощи приборов, основанных на спектрометрическом методе анализа. К таким приборам могут относиться портативные спектрофотометры.

В зарубежной работе [6] путем использования одного из образцов синтезированной органической соли, а именно образца под названием BD68, при воздействии ультрафиолетового излучения на раствор ДПАЭМФ в ацетонитриле в присутствии соли вещества получены экстинционно-эмиссионные проекции, указывающие на спектральные характеристики ДПАЭМФ при воздействии на него ультрафиолетового излучения.

Работа с веществами, обладающими высокой токсичностью, связана с опасностью для людей, требует определенных навыков, умений и опыта персонала. В связи с этим актуальной задачей является поиск имитаторов высокотоксичных веществ, в частности, поиск вещества, моделирующего флуоресцентные свойства ДПАЭМФ с целью проверки возможности спектрофотометров по индикации высокотоксичных веществ на поверхностях.

В литературе имеются сведения об использовании водного раствора пикриновой кислоты в качестве имитатора ФОВ ДПАЭМФ [7], но данный имитатор предназначен для изучения распространения токсичного вещества в почве.

Также в качестве имитатора ДПАЭМФ известно использование дибутилфталата [8]. Данный имитатор не может быть применен для решения поставленной задачи, так как используется для определения требуемого времени обработки зараженных текстильных материалов порошковыми рецептурами.

Кроме того, известно применение в качестве имитатора ДПАЭМФ этилового эфира β-фенилакриловой кислоты [9]. Данное вещество применяется для имитирования заражения и распространения токсичного химиката в водных объектах, таких как русла пресноводных рек с учетом их морфологических особенностей.

Таким образом, в настоящее время отсутствует нетоксичный имитатор флуоресцентных свойств ДПАЭМФ.

Целью изобретения является использование нетоксичного и доступного вещества в качестве имитатора флуоресцентных свойств ДПАЭМФ, позволяющего проводить безопасную оценку работоспособности приборов основанных на измерении интенсивности вторичного излучения веществ в ультрафиолетовой области спектра посредством моделирования присутствия на поверхности токсичного вещества. Данная цель достигается использованием вещества, обладающего аналогичными ДПАЭМФ флуоресцентными свойствами.

Задачей изобретения является имитация спектрального хода флуоресценции ДПАЭМФ другим веществом при воздействии на него возбуждающего электромагнитного излучения в ультрафиолетовой области спектра, для чего, опираясь на измеренный спектр флуоресценции токсичного химиката, необходимо исследовать вторичное излучение ряда веществ. Основными критериями выбора имитатора можно считать наиболее полное совпадение спектрального хода флуоресценции в заданном диапазоне длин волн с эмиссией ДПАЭМФ в той же области. Из ряда исследованных веществ наиболее приемлемыми флуоресцентными свойствами обладает триэтаноламин (фигура 1). Путем обратных преобразований цвето-графических данных (фигура 2), представленных на фигуре 100 статьи [6], было получено графическое представление спектра флуоресценции ДПАЭМФ в диапазоне длин волн от 400 до 500 нм. Полученный спектр флуоресценции токсичного химиката в сравнении со спектром триэтаноламина представлены на фигуре 3.

До настоящего момента основным предназначением триэтаноламина являлось его применение в качестве абсорбента кислых газов, ингибитора коррозии, как одного из компонентов мягчителей при производстве каучука, в качестве добавки в охлаждающих жидкостях. Также триэтаноламин широко используется в качестве отвердителя эпоксидных и пропиточных компаундов. [10]-[12].

Предложенное в качестве имитатора ДПАЭМФ вещество триэтаноламин может быть применено для решения задачи по имитации флуоресцентных свойств ДПАЭМФ, а также для проверки работоспособности и эксплуатационно-технических характеристик спектрофотометров, способных к регистрации спектра флуоресценции токсичного химиката.

Литература

1. Васильев Н.С. Методы и алгоритмы идентификации веществ по сильно зашумленным спектрам: дис… канд. физ-мат наук: 05.13.18 / Васильев Николай Сергеевич. - М., 2015. - 134 с.

2. С.Ю. ВЯЗЬМИН, Д.С. РЯБУХИН, А.В. ВАСИЛЬЕВ Электронная спектроскопия органических соединений (учебное пособие) // ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С.М. Кирова». - СПб - 2011. 44 с.

3. Патент СССР №5216, МПК G01N 21/64

4. Патент СССР №65890, МПК G01N 21/64

5. Патент СССР №84880, МПК G01N 21/64

6. Bordia Diaz de Grenu, Daniel Moreno, Tomas Torrada etc. Fluoresent Discrimination between Traces of Chemical Warfare Agents and Their mimics (text) // J. Am. Chem. Soc. - 2014. 136, 11, 4125-4128

7. Патент РФ №2465260, МПК C06D 7/00

8. Патент РФ №2585027, МПК C06D 7/00

9. Патент РФ №2465259, МПК C06D 7/00

10. Патент РФ №2144944, МПК С10М 173/00

11. Патент СССР №1134583, МПК С03В 33/02

12. Патент РФ №2036699, МПК B01D 53/14.

Изобретение относится к созданию имитаторов токсических отравляющих веществ и конкретно касается имитаторов токсических фосфорорганических веществ. Изобретение описывает применение триэтаноламина в качестве имитатора флуоресцентных свойств отравляющего вещества О-этил-S-2-диизопропиламиноэтилметилфосфоната (ДПАЭМФ) для моделирования индикационного эффекта при исследовании проб приборами, основанными на спектрометрическом методе анализа. Изобретение обеспечивает имитацию высокотоксичного химического вещества, эффекта флуоресценции и, как следствие, обеспечивает мероприятия по проверке работоспособности и эксплуатационно-технических характеристик приборов, основанных на спектрометрическом методе анализа и работающих в ультрафиолетовом диапазоне длин волн. Триэтаноламин моделируюет спектральный ход флуоресценции ДПАЭМФ в заданном диапазоне длин волн. Индикационный эффект достигается путем регистрации вторичного излучения триэтаноламина при воздействии на вещество электромагнитного излучения в ультрафиолетовой области спектра, обладающего аналогичной ДПАЭМФ интенсивностью флуоресценции в заданном диапазоне длин волн λ=400-500 нм. Предлагаемый имитатор позволит исключить воздействие высокотоксичных химических веществ на персонал при проведении работ по проверке работоспособности и эксплуатационно-технических характеристик приборов, основанных на спектрометрическом методе анализа и работающих в ультрафиолетовом диапазоне длин волн. 3 ил.

Имитатор токсичного вещества О-этил-S-2-диизопропиламиноэтил-метилфосфоната, представляющий собой вещество триэтаноламин, обладающее спектром вторичного флуоресцентного излучения в диапазоне 400-500 нм, близком к спектру моделируемого вещества при облучении излучением в ультрафиолетовой области спектра.