夏休みの「あぶない」自由研究

毒の研究

青酸化合物に関する事項

• 青酸 (prussic acid)

  シアン化水素 (hydrogen cyanide) の水溶液 (aqueous solution)。シアン化水素酸 (hydrocyanic acid) に同じ。シアン化水素酸は非常に弱い酸であるために、水 (water) が存在すると空気中の二酸化炭素 (carbon dioxide)によって分解し、シアン化水素を発生する。
  
  
  

• シアン化水素 (hydrogen cyanide)

  蟻酸ニトリル (formnitrile)。HCN (MW = 27.03)。きわめて有毒な気体、または液体。猛毒で、生体の呼吸作用を止める働きがある (致死量 0.06g)。一価のシアン化イオン (CN^-) がチトクロムオキシダーゼ (cytochrome oxidase) の三価の鉄イオン (Fe³⁺) と結合して、安定な化合物を作り、細胞の呼吸 (celler respiration) を阻害する (cytotoxic hypoxia)。
  
  
  

• チトクロムオキシダーゼ (cytochrome oxidase)

  チトクロム酸化酵素 (cytochrome oxidase)。酸素還元作用があり、O₂を H₂O に還元する。細胞の呼吸や光合成における電子伝達系 (electron transport system) の構成成分。
  
  
  

• 電子伝達 (electron transfer, electron transport)

  エネルギー (energy) 的に平衡 (equilibrium) 状態である２系の間で、熱的、光学的あるいは化学的な作用によってエネルギー差が生じた場合、一方の系から他の系へ電子の移動が起こる。これを電子伝達、または電子移動という。特に生体系においては酸化還元と組み合わさって、系から系への電子伝達が起こり、生体機能の本質に関与する。
  
  
  

• 青酸ソーダ (sodium prussiate)

  シアン化ナトリウム (sodium cyanide)。NaCN (NW = 49.01)。鉱石からの金・銀の抽出、電気メッキ、メタクリル酸樹脂の製造、農薬・医薬など多方面に利用される。工業的にはシアン化カリ (potassium cyanide) よりも多く使用されている。
  
  
  

• 青酸カリ (potassium prussiate)

  シアン化カリ (potassium cyanide)。KCN (MW = 65.12)。冶金やメッキ、写真、分析試薬 (マスク剤) などに用いられる。飲むと胃酸と反応してシアン化水素 (hydrogen cyanide) を発生するために、きわめて猛毒である (致死量 約 0.15g)。

砒素に関する事項

• 砒素 (arsenic)

  原子番号：３３、元素記号：Ａｓ、ＭＷ：７４．９２、５Ｂ (窒素) 族元素の一つ。砒素化合物 (arsenic compound) の最大の用途は農薬 (亜砒酸 arsenious acid) で、このほかでは、ガラスの装飾 (酸化物 oxide) に用いられる。銅 (copper) や鉛 (lead) に添加すると硬さ、耐食性の優れた合金が得られる。毒物なので取り扱いには特に注意が必要である。
  
  
  

• 砒素化合物 (arsenic compound)

  酸素 (oxygen)、硫黄 (sulfer, sulpher)、ハロゲン (halogen)、その他の元素 (elements) と高温で直接反応させて、それぞれ酸化物 (oxide)、硫化物 (sulfide)、ハロゲン化物 (halogenide, halide)、砒化物 (arsenide) が得られる。砒素化合物は一般に有毒であり、特に可溶性のものは毒性が強いので殺虫剤、医薬用に用いられるのものが多い。一般に三価の砒素化合物は五価の砒素化合物よりも強い毒性をもっている。その理由として、三価の砒素は、酵素 (enzyme) 中のスルフヒドリル (sulfhydryl) 基と親和性が強く、これと結合して酵素機能を阻害するからである。
  
  
  

• 酸化砒素 (arsenic oxide)

  ［１］三酸化二砒素 (diarsenic trioxide, arsenic sequioxide) ＝酸化砒素 (III) (arsenic (III) oxide) ＝亜砒素酸無水物 (arsenious acid anhydride)。As₂O₃ (MW = 197.84)。金属砒素の燃焼で生じる。両性酸化物で、酸・アルカリの両方に溶ける。20 ℃で水 200g に約 2g 溶けて亜砒酸 (arsenious acid) となる。致死量は 0.06 〜 0.2 ｇ。用途は農薬、ガラス (脱色)、医薬、金属砒素の製造、顔料 (雄黄)、染料、脱硫剤、防腐剤、殺虫剤など。
  ［２］五酸化二砒素 (diarsenic pentaoxide) ＝酸化砒素 (V) (arsenic (V) oxide)。As₂O₅ (MW = 229.84)。潮溶性。熱すると容易に酸素を失って三酸化二砒素 (diarsenic trioxide, arsenic sequioxide) となる。水に溶けて砒酸 (arsenic acid) を生じる。酸 (acid)、エタノール (ethanol) にも溶ける。アルカリ (alkali) に溶けて砒酸塩 (arsenate) を生じる。三酸化二砒素と比べて毒性は弱く、遅効性であるという。
  
  
  

• スルフヒドリル (sulfhydryl)

  メルカプト (mercapt)の旧名。
  
  
  

• メルカプト (mercapt)

  有機化合物中の基 -SH の名称。古い文献ではスルフヒドリル (sulfhydryl) といわれたが、現在の命名規則では廃棄された。酸化的燐酸化 (oxidative phosphorylation) の電子伝達系 (electron transport system) において、電子の供給源となっている。
  
  
  

• 酸化的燐酸化 (oxidative phosphorylation)

  好気的細胞呼吸により、最大効率で ATP を生産する生体反応の総称。高等動植物や細菌細胞における好気的電子伝達系、および高等植物や光合成細菌における光合成電子伝達系による基質の酸化還元反応もよって遊離される自由エネルギー (free energy) を用いて、ADP (adenosine 5'-diphosphate) と無機正燐酸から ATP (adenosine 5'-triphosphate) を合成するエネルギー生産・転換過程をあらわす。
  
  
  

• 代謝 (metabolism)

  古くは生物体が外界との間で行う物質のやりとりを意味していたが、今日では内因性、外因性を問わず物質の酵素 (enzyme) などによる変化を示すようになった。生体機能に必要な分子 (ホルモン [hormone] や ATP [adenosine 5'-triphosphate]) の合成および分解も、代謝の機能のうちの一つである。

アジド類に関する事項

• アジ化物 (azide)

  今日、多くの金属アジ化物が知られており、その多くは一般に不安定である。特に重金属 (heavy metal) の塩 (salt) は爆発性があり、アジ化鉛 (II) (lead (II) azide) は起爆剤に用いられる。しかし、アルカリ (alkari) およびアルカリ土類 (alkalie earth metal) 金属の塩には爆発性はない。
  
  
  

• アジ化ナトリウム (sodium azide)

  NaN₃ (MW = 65.01)。酸 (acid)を加えると有毒爆発性のアジ化水素を (hydrogen azide) 生じる。
  
  
  

• アジ化水素 (hydrogen azide)

  窒化水素酸 (hydrogen azide)、ヒドラゾ酸 (hydrazoic acid)、アゾイミド (azoimide) ともいわれる。HN₃ (MW = 43.03)。きわめて爆発しやすく、ガラス (glass) 片や加熱 (heat) により振動 (vibration) がなくても爆発する。毒性が強く、皮膚を痛め、咳、頭痛、血圧降下を招く。沸点が低いため、希薄溶液からでも高濃度のアジ化水素が発生する。
  
  
  

クレゾールに関する事項

• クレゾール (cresol)

  メチルフェノール (methylphenol)。C₇H₈O (MW = 108.14)。コールタール (coal tar) の留分 (200 〜 220 ℃)のアルカリ抽出から得られる、オルト (ortho)、メタ (meta)、パラ (para) の３異性体 (isomer) の混合物をクレゾール、あるいはトリクレゾール (tricresol) という。３異性体混合物は殺菌消毒剤、木材防腐剤、浮遊選鉱剤として、また合成樹脂、可塑剤 (燐酸エステル) などの製造に用いられる。
  
  

ダイオキシンに関する事項

• ダイオキシン (dioxins)

  
  ダイオキシンとは三つの環状構造を持つジベンゾパラダイオキシン (dibenzo - p - daioxin) の８個の水素 (hydrogen) を１〜８個の塩素 (chloride)で置換 (replace) した一群の化合物、PCDDs (polychlorinated dibenzo - p - dioxins) の総称であるが、その中の最も毒性の著しい 2, 3, 7, 8 - TCDD (2, 3, 7, 8 - tetrachlorinated dibenzo - p - dioxin) を単にダイオキシンと呼んでいることもある。1960 年代にアメリカ軍がベトナム戦争で使用した枯葉剤中に微量のダイオキシンが含まれたいたために、多くの奇形児が発生したという報道は、ダイオキシンの持つ危険性を世界中に知らしめるものとなった。
  
  

参考資料

• (財)日本中毒情報センター
• 化学大辞典 東京化学同人
• 生物学辞典 第３版 岩波書店
• 生体関連元素の化学 倍風館 今井弘
• 微量元素・化学物質と農業生態系 養賢堂 農林水産省農業環境技術研究所編