Gas chromatographic properties and mass spectrum interpretation of picolinyl esters of the nerve agent markers phosphnic acids - localization of methyl branching and ouble bonds in the O-alkyl chanin, and determination of P-alkyl and amido moieties

Författare:

  • Jenny Rattfelt Nyholm
  • Karin Höjer Holmgren
  • Tomas Gustafsson
  • Anders Östin

Publiceringsdatum: 2015-03-18

Rapportnummer: FOI-R--3977--SE

Sidor: 44

Skriven på: Engelska

Nyckelord:

  • Nervgaser
  • fosfonsyror
  • derivatisering
  • picolinylestrar
  • strukturbestämning

Sammanfattning

Nervgaser är en grupp mycket giftiga organiska fosforföreningar som upptäcktes på 1930-talet under utvecklingen av nya insekticider. Sedan 1997 är denna grupp av ämnen reglerade under kemvapenkonventionen som förbjuder deras tillverkning, lagring och användning. Vid ett brott mot kemvapenkonventionen kan hydrolysprodukterna fosfonsyror och fosforamidsyror analyseras som markörer för användning av nervgaser. Dessa syror är polära och har låg flyktighet, vilket gör att de behöver derivatiseras innan analys med gaskromatografi-masspektrometri (GC-MS). Derivatisering av isomerer av alkylfosfonsyror med standardmetodik ger masspektra som är svåra att särskilja, vilket gör en identifiering av en okänd fosfonsyra svår. I denna rapport presenteras ett nytt reagens, 3-pyridyldiazometan, för att omvandla syrorna till picolinylestrar. Spektra av de nya derivaten ger betydligt mer information om den kemiska strukturen, eftersom kväveatomen i picolinylgruppen inducerar en förutsägbar fragmentering i O-alkylkedjan. Fragmenteringsmönster för fosfonsyror med O-alkylkedjor som är raka, grenade eller innehåller dubbelbindningar presenteras, och diagnostiska joner för att bestämma P-alkyl och P-amido grupper diskuteras. Den rapporterade metoden kan förenkla och förbättra processen för strukturbestämning av hydrolysprodukter av okända nervgaser.