有機砷化合物

概述

砷與一些有機基團形成的金屬有機化合物。有機砷化合物在自然界並不多見。主要通過合成方法製備。主要有以下幾類：

通式RAsO(OH)，R為烷基、芳基或雜環基。一烷基胂酸和二烷基胂酸通常由亞胂酸的鹼金屬鹽與烷基鹵反應製得，此反應產率較高，可批量生產。烷基鹵中伯烷基鹵反應最快，仲烷基鹵反應慢，叔烷基鹵不起反應。芳基胂酸可用下列反應製備：ArNX+As(ONa)→ArAsO(ONa)+NaX+N此法也可用於製備雜環基胂酸，如3-吡啶基胂酸。胂酸可形成酸式鹽和中性鹽。

通式RAs(OH)。可由胂酸用溫和還原劑還原成為亞胂酸或它的酸酐(RAsO)通常的還原劑為二氧化硫和氫碘酸。亞胂酸酐和二鹵烷基胂與硫化氫或硫醇的鈉鹽作用得（RAsS),與硫醇作用得RAs(SR')。這些化合物在藥理學上有用。

通式RAsAsR。可由腫酸用強還原劑還原製備。

伯胂RAsH可由胂酸、亞胂酸、二鹵烷基胂或偶胂化合物用鋅粉、鹽酸還原製得。仲胂RAsH可由二烷基胂酸還原製得。伯胂、仲胂均為劇毒物質，易氧化，必須貯藏於惰性氣體中。叔胂RAs用格氏試劑、鋰試劑或三烷基鋁與三鹵化胂反應製得。

在三氯化鋁或氯化汞存在下，將乙炔通入三氯化砷時，可得到下列的三種三價氯胂的混合物：ClCH=CHAsCl、（ClCH=CH)AsCl、（ClCH=CH)3As。它們是糜爛性毒劑，用於化學戰爭中，前者糜爛性最劇烈。砷也可生成一系列五價砷的有機化合物：RAsX、RAsX、RAsX。

有機砷化合物廣泛用作藥物。對氨基苯胂酸氫鈉鹽對實驗性的錐蟲病有療效。胂凡納明（簡稱606）可治療梅毒，現存有機砷化合物已不用於治療梅毒，但仍用於治療非洲錐蟲病和阿米巴痢疾。有機砷化合物所引起的毒性反應可用2,3-二巰基丙醇解毒。

單質砷無毒性，砷化合物均有毒性。三價砷比五價砷毒性大，約為60倍；。人口服三氧化二砷中毒劑量為5～50mg，致死量為70～180mg(體重70kg的人，約為0.76～1.95mg/kg，個別敏感者1mg可中毒，20mg可致死，但也有口服10g以上而獲救者)。人吸入三氧化二砷致死濃度為0.16mg/m3(吸入4h)，長期少量吸入或口服可產生慢性中毒。在含砷化氫為1mg/L的空氣中，呼吸5～10分鐘，可發生致命性中毒。

三價砷會抑制含-SH的酵素，五價砷會在許多生化反應中與磷酸競爭，因為鍵結的不穩定，很快會水解而導致高能鍵(如ATP)的消失。氫化砷被吸入之後會很快與紅血球結合併造成不可逆的細胞膜破壞。低濃度時氫化砷會造成溶血(有劑量-反應關係)，高濃度時則會造成多器官的細胞毒性。

美國國家環保局(EPA)已經和有機砷類除草劑：甲基胂酸鈉(MSMA)、甲基砷酸二鈉(DSMA)、CAMA、二甲基胂酸(cacodylic acid)及其鈉鹽的生產企業基本達成一項協議。這個自願的協議將逐步從市場上取消所有有機砷類化合物的農藥用途，但保留甲基胂酸鈉在棉花上的使用。同時該協議還制定了新的限制措施以更好的保護飲用水資源。逐步淘汰上述有機砷類農藥的使用希望可以促進向新的、低風險的除草劑轉型。

根據該協議，有機砷類農藥的多種使用用途，包括在家用草坪上的使用都將在今年年底被取消，在棉花和棉製品上使用的產品將在2009年後逐步取消。同時該協議還增加了新的使用限制和降低使用量的措施以加強對水資源的保護。

考慮到使用這些產品后，隨著時間的推移，有機砷類產品在土壤中會轉化成毒性更高的無機砷，後者可能會通過土壤滲透污染飲用水。EPA也相信有機砷能夠通過動物的肉和奶進入人類的食物鏈中，因為這些動物可能食用了用甲基胂酸鈉處理過的棉花的副產品。因此在完成對有機砷類農藥的重新登記決議時，EPA認為其有來自食物和飲用水的巨大的經口攝入風險，因此不符合食品安全標準，不能通過重新登記。