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Fluoreto de sulfurilo

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Fluoreto de sulfurilo
CAS Number 2699-79-8
SMILES O=S(=O)(F)F
Fórmula F₂O₂S
ChEBI 39287
Massa 101,959 unidade de massa atómica
Potencial de aquecimento global 4 732

O fluoreto de sulfurilo (também chamado de fluoreto de enxofre) é um composto inorgânico com a fórmula SO2F2. É um gás facilmente condensado e tem propriedades mais semelhantes ao hexafluoreto de enxofre do que ao cloreto de sulfurila, sendo resistente à hidrólise até 150° C.[1] É neurotóxico e um potente gás de efeito estufa, mas amplamente utilizado como inseticida fumigante para controlar cupins.

Estrutura, preparação, reações[editar | editar código-fonte]

A molécula é tetraédrica com simetria C2v. A distância S-O é de 140,5 pm e S-F é de153,0 pm. Conforme previsto pela teoria VSEPR, o ângulo O-S-O é mais aberto que o ângulo FSF, 124° e 97°, respectivamente.[1]

Uma síntese do composto começa com a preparação de fluorosulfito de potássio:[2]

SO2 + KF → KSO2 F

Este sal é então clorado para dar fluoreto de cloreto de sulfurila :

KSO2 F + Cl 2 → SO2 ClF + KCl

Aquecimento adicional a 180° C do fluorosulfito de potássio com o fluoreto de cloreto de sulfurilo dá o produto desejado:[3]

SO2 ClF + KSO 2 F → SO2F2 + KCl + SO 2

O aquecimento de sais de fluorosulfonato de metal também fornece esta molécula:[1]

Ba(OSO2 F)2 → BaSO4 + SO2F2

Pode ser preparado por reação direta de flúor com dióxido de enxofre :

SO2 + F2 → SO2F2

Em escala laboratorial, o fluoreto de sulfurilo foi preparado a partir de 1,1'-sulfonildiimidazol, na presença de fluoreto de potássio e ácido.[4][5]

O fluoreto de sulfurino não é reativo com sódio metálico fundido.[1] Da mesma forma, é lento para hidrolisar, mas eventualmente se converte em trióxido de enxofre.[6][7]

O gás de fluoreto de sulfurilo é um precursor de fluorosulfatos e fluoretos de sulfamoila:[8]

SO2F2 + ROH + base → ROSO2 F + Hbase + F −

Use como fumigante[editar | editar código-fonte]

Originalmente desenvolvido pela Dow Chemical Company, o fluoreto de sulfurila é amplamente utilizado como um inseticida fumigante estrutural para controlar cupins de madeira seca, particularmente em regiões de clima quente do sudoeste e sudeste dos Estados Unidos e no Havaí. Menos comumente, ele também pode ser usado para controlar roedores, besouros de pólvora, besouros deathwatch, besouros de casca e percevejos. Seu uso aumentou como substituto do brometo de metila, que foi eliminado devido aos danos à camada de ozônio. É uma alternativa ao uso da fosfina, que é extremamente tóxica.[9]

Metodologia de fumigação[editar | editar código-fonte]

Durante a aplicação, o edifício é fechado e preenchido com o gás por um certo período de tempo, geralmente de 16 a 18 horas, mas chegando a 72 horas. O edifício deve então ser ventilado, geralmente por pelo menos 6 horas, antes que os ocupantes possam retornar. Os regulamentos da Califórnia, nos EUA, indicam que a barraca ficará montada por três a cinco dias, o que inclui ventilação. Nos EUA, o fluoreto de sulfurila deve ser transportado em um veículo marcado com placas de "Perigo por inalação 2".[10][11] A maioria dos estados exige uma licença ou certificação para o indivíduo que aplica o fumigante.

A concentração é continuamente monitorada e mantida no nível especificado usando equipamentos eletrônicos. Possíveis vazamentos também são verificados por detectores eletrônicos de baixo alcance. A reentrada em casa é permitida quando o nível de concentração é igual ou inferior a 5 ppm.[12] O fluoreto de enxofre é incolor e inodoro e por isso durante o processo de fumigação, um agente de alerta chamado cloropicrina é liberado no prédio para garantir que nenhum ocupante permaneça. A fumigação em tenda é o tratamento mais eficaz para o extermínio de infestações de insetos destruidores de madeira. O calor é o único outro método aprovado para o tratamento de estrutura total para cupins na Califórnia.[13]

Perspectiva dos EUA[editar | editar código-fonte]

O fluoreto de enxofre é comercializado nos Estados Unidos por três fabricantes, sob quatro marcas diferentes. Vikane (Dow) (EPA Reg. No. 62719-4-ZA) está disponível comercialmente desde o início dos anos 1960, com Zythor (comercializado pelo concorrente Ensystex da Carolina do Norte) (EPA Reg. No. 81824-1-AA) sendo mais recentemente introduzido gradualmente conforme seu uso é aprovado por estados individuais. O fluoreto de enxofre tem sido comercializado como um fumigante pós-colheita para frutas secas, nozes e grãos sob o nome comercial ProFume (US EPA Reg. Nº 62719-376-AA).[14] Mais recentemente, a Drexel Chemical Company registrou Master Fume (EPA Reg. nº 19713-596-AA) para o mercado estrutural, competindo com Vikane e Zythor.[15]

Riscos para a saúde[editar | editar código-fonte]

A inalação de fluoreto de enxofre é perigosa e pode resultar em irritação respiratória, pneumonia, náusea, dor abdominal, depressão do sistema nervoso central, dormência nas extremidades, espasmos musculares, convulsões e morte[16][17][18] (por edema pulmonar). Essas altas exposições ocorreram quando as pessoas entraram ilegalmente nas estruturas durante a fumigação ou após aeração insuficiente. Estudos epidemiológicos mostraram que os trabalhadores da fumigação que usaram fluoreto de sulfurilo apresentam efeitos neurológicos, que incluíram desempenho reduzido em testes cognitivos e testes de memória padrão e função olfativa reduzida.[19]

Estudos de caso[editar | editar código-fonte]

Em 1987, um casal de idosos foi exposto ao fluoreto de sulfurilo em sua casa já liberada para reentrada.[19] Embora a empresa de fumigação abrisse janelas e portas e arejasse a casa com ventiladores, o nível de fluoreto de enxofre não foi medido. O composto não foi detectado quando o ar foi amostrado 12 dias após a aeração. O casal sentiu fraqueza, náusea e falta de ar naquela noite. O homem sofreu uma convulsão e morreu no dia seguinte. A condição de sua esposa piorou com edema pulmonar, e ela morreu após uma parada cardiovascular 6 dias depois.

Em 2015, um menino de 10 anos sofreu graves danos cerebrais e perdeu a função de seu braço e perna esquerdos depois que sua casa foi tratada com fluoreto de sulfurilo e arejada insuficientemente, levando a uma investigação criminal do Departamento de Justiça e do Departamento de Agricultura e Agricultura da Flórida. Serviços do Consumidor.[20] Mais tarde, dois funcionários do controle de pragas se declararam culpados das acusações por uso indevido do pesticida, que resultou no envenenamento do menino, e foram condenados a um ano de prisão.[21]

Em 2016, um homem de 24 anos que supostamente entrou em um apartamento que estava sendo fumigado em Fremont, Califórnia, para cometer um roubo, foi exposto a fluoreto de enxofre e cloropicrina e morreu pouco depois. De acordo com um policial, ele sentiu dificuldade para respirar e estava suando antes de desmaiar a poucos passos da janela do primeiro andar do apartamento que supostamente roubou.[22]

Gás de efeito estufa[editar | editar código-fonte]

O fluoreto de sulfurilo (SO2F2) medido pelo Experimento Avançado de Gases Atmosféricos Globais (AGAGE) na baixa atmosfera (troposfera) em estações ao redor do mundo. As abundâncias são dadas como frações molares médias mensais livres de poluição em partes por trilhão.
Série temporal de fluoreto de enxofre em várias latitudes

Com base nas primeiras medições atmosféricas e arquivadas in situ de alta frequência e alta precisão, o fluoreto de sulfurilo tem uma vida útil atmosférica de 30-40 anos,[6] muito mais do que os 5 anos estimados anteriormente.[23]

O fluoreto de enxofre foi relatado como um gás de efeito estufa que é cerca de 4.000 a 5.000 vezes mais potente em capturar a radiação infravermelha (por kg) do que o dióxido de carbono (por kg).[6][24][25] A quantidade de fluoreto de sulfurilo liberada na atmosfera é de cerca de 2.000 toneladas métricas por ano.[6] O processo de degradação mais importante de fluoreto de sulfurilo é a dissolução do fluoreto de sulfurilo atmosférico no oceano seguida de hidrólise.

Referências

  1. ↑ a b c d Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5
  2. ↑ Seel, F. "Potassium Fluorosulfite" Inorganic Syntheses 1967, IX, pages 113-115. doi:10.1002/9780470132401.ch29.
  3. ↑ Seel, F. "Sulfuryl Chloride Fluoride and Sulfuryl Fluoride" Inorganic Syntheses 1967, vol.
  4. ↑ Veryser, Cedrick; Demaerel, Joachim; Bieliu̅nas, Vidmantas; Gilles, Philippe; De Borggraeve, Wim M. (6 de outubro de 2017). «Ex Situ Generation of Sulfuryl Fluoride for the Synthesis of Aryl Fluorosulfates». Organic Letters (em inglês). 19 (19): 5244–5247. ISSN 1523-7060. PMID 28901771. doi:10.1021/acs.orglett.7b02522 
  5. ↑ Gurjar, Jitendra; Bater, Jorick; Fokin, Valery V. (6 de fevereiro de 2019). «Sulfuryl Fluoride Mediated Conversion of Aldehydes to Nitriles». Chemistry – A European Journal (em inglês). 25 (8): 1906–1909. ISSN 0947-6539. PMID 30346050. doi:10.1002/chem.201805175Acessível livremente 
  6. ↑ a b c d Mühle, J., J. Huang, R.F. Weiss, R.G. Prinn, B.R. Miller, P.K. Salameh, C.M. Harth, P.J. Fraser, L.W. Porter, B.R. Greally, S. O'Doherty, and P.G. Simmonds, Sulfuryl Fluoride in the Global Atmosphere, Journal of Geophysical Research, 114, D05306, doi:10.1029/2008JD011162, 2009
  7. ↑ Cady, G.H., and S. Misra, Hydrolysis of Sulfuryl Fluoride, Inorganic Chemistry, 13 (4), 837-841, 1974. doi:10.1021/ic50134a016
  8. ↑ Dong, J.; Krasnova, L.; Finn, M. G.; Sharpless, K. B. (2014). «Sulfur(VI) Fluoride Exchange (SuFEx): Another Good Reaction for Click Chemistry». Angewandte Chemie International Edition. 53 (36): 9430–9448. PMID 25112519. doi:10.1002/anie.201309399 
  9. ↑ Bell, C. H. "Fumigation in the 21st century" "Crop Protection, 2000, 19, 563-569.
  10. ↑ «Code of Federal Regulations, Title 49, Part 172.101». US Government Publishing Office (GPO). 5 de setembro de 2015. Consultado em 5 de setembro de 2015 
  11. ↑ «Electronic Code of Federal Regulations, 49 CFR part 172.540, POISON GAS placard». US Government Publishing Office (GPO), Electronic Code of Federal Regulations. 5 de setembro de 2015. Consultado em 5 de setembro de 2015 
  12. ↑ «SULFURYL FLUORIDE (Vikane®) RISK CHARACTERIZATION DOCUMENT» (PDF). State of California. Consultado em 16 de julho de 2012 
  13. ↑ Termites Fact Sheet
  14. ↑ «Welcome to Corteva Agriscience» 
  15. ↑ Output Reporting
  16. ↑ Schneir A, Clark RF, Kene M, Betten D (novembro de 2008). «Systemic fluoride poisoning and death from inhalational exposure to sulfuryl fluoride». Clin Toxicol. 46 (9): 850–4. PMID 18608259. doi:10.1080/15563650801938662Acessível livremente 
  17. ↑ Centers for Disease Control (CDC) (18 de setembro de 1987). «Fatalities resulting from sulfuryl fluoride exposure after home fumigation--Virginia». MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 36 (36): 602–4, 609–11. PMID 3114607 
  18. ↑ Scheuerman EH (1986). «Suicide by exposure to sulfuryl fluoride». J Forensic Sci. 31 (3): 1154–8. PMID 3734735. doi:10.1520/JFS11128J 
  19. ↑ a b «SULFURYL FLUORIDE (Vikane®) RISK CHARACTERIZATION DOCUMENT» (PDF). State of California. Consultado em 16 de julho de 2012 
  20. ↑ Ganim, Sara (5 de setembro de 2015). «10-year-old hospitalized after termite fumigation». Cable News Network (CNN). Consultado em 5 de setembro de 2015 
  21. ↑ «Fumigators sentenced in child's poisoning». 11 de maio de 2016 
  22. ↑ «Fremont Burglary Suspect Who Entered Fumigated Home Dies». 20 de maio de 2016. Consultado em 24 de maio de 2016 
  23. ↑ KEMI, SULFURYL FLUORIDE (PT8), Competent Authority Report, Document III-A7, Ecotoxicological Profile Including Environmental Fate and Behaviour, Swedish Chemicals Agency, Sweden, 2005.
  24. ↑ Papadimitriou, V.C., R.W. Portmann, D.W. Fahey, J. Mühle, R.F. Weiss, and J.B. Burkholder, Experimental and Theoretical Study of the Atmospheric Chemistry and Global Warming Potential of SO2F2, Journal of Physical Chemistry A, 112 (49), 12657-12666, doi:10.1021/jp806368u, 2008.
  25. ↑ Sulbaek Andersen, M.P., D.R. Blake, F.S. Rowland, M.D. Hurley, and T.J. Wallington, Atmospheric Chemistry of Sulfuryl Fluoride: Reaction with OH Radicals, Cl Atoms and O3, Atmospheric Lifetime, IR Spectrum, and Global Warming Potential, Environmental Science & Technology, doi:10.1021/es802439f, 2009.
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