研究简史

1938年，沙林由德国法本公司的研究者G.施拉德（Gerhard Schrader）、O.安布罗斯（Otto Ambros）、G.吕第格（Gerhard Ritter）、范·德尔·林德（Van der Linde）首次发现，系研制新型杀虫剂的副产物，这种毒剂就是以上述4个人的姓中的5个字母命名为“Sarin”。德国人很快发现这种毒剂的军事价值，并投入生产，但是二战期间并未使用。二战后，这种毒剂才开始在世界范围内生产。美军代号GB，苏军代号P-35。  

理化性质

密度：1.07g/cm3

熔点：-56℃

沸点：147℃

闪点：42.7℃

折射率：1.361

蒸气压：2.10 mm Hg（20℃）

挥发度：22000 mg/m3（25℃）

蒸气密度（空气=1）：4.86

水解半衰期（20℃和PH=7）：39~41小时；80小时

Log Kowe：0.15

气味阈值：＜1.5 mg/m3

亨利定率常数：5.34×10-7 atm·m3/mol

空气中含量的转换因子：ppm=(0.17)×mg/m3；mg/m3=(5.7)×ppm  

计算化学数据

疏水参数计算参考值（XlogP）：0.8

氢键供体数量：0

氢键受体数量：3

可旋转化学键数量：2

互变异构体数量：0

拓扑分子极性表面积：26.3

重原子数量：8

表面电荷：0

复杂度：113

同位素原子数量：0

确定原子立构中心数量：0

不确定原子立构中心数量：1

确定化学键立构中心数量：0

不确定化学键立构中心数量：0

共价键单元数量：1

反应机制

沙林对机体的作用主要有三个方面：一是选择性抑制胆碱酯酶活性，使乙酰胆碱（Ach）在体内蓄积，引起胆碱能神经系统功能紊乱；二是毒剂作用于胆碱能受体；三是毒剂对非胆碱能神经系统的作用。沙林毒剂是一种剧毒神经毒剂   ，通过过度刺激肌肉和重要器官影响神经系统产生致命效果。沙林是有机磷酸盐会破坏生物体内的神经传递物质乙酰胆碱酯脢，生物的所有自主跟非自主肌肉运动是乙酰胆碱跟乙酰胆碱酯脢之间的一个平衡，破坏这个平衡的话，肌肉会只收缩而无法扩张。主要会瘫痪呼吸功能，缩瞳，肠胃痉挛剧痛，分泌眼泪汗水跟唾液的管道也会大量排放，会非常痛苦的死亡，而且立即发作发作到死亡剂量足够的话是2分钟左右。

二次大战期间，用来当化学武器与杀虫剂的这类有机磷化合物，提供研究人员一个线索而发现“醯基化酵素”（acyl enzyme）的化学结构，我们以DFP（Diisopropyl phosphorofluoridate）为模型来解释这个过程。体内的一些水解酶（hydrolase）可对酯类水解成酸与醇，以提供体内所需生化反应的物质，例如脂肪水解成脂肪酸与甘油，乙酰胆碱（Acetylcholine，Ach）水解成胆碱；而水解反应过程中会在酵素的活化中心，形成所谓酰基化酵素的中间产物。水解丝氨酸的羟基与酯反应形成酰基化酵素，再催化水解作用。不过，DFP会与酯竞争结合水解，因而使得正常酯类无法进行水解反应。

乙酰胆碱是神经传导物质（Neurotransmitter）的一种，传递讯息的神经末梢都内含有乙酰胆碱的小泡。当神经脉冲（Nerve impulse）要在神经元之间传递时，小泡就会释出乙酰胆碱，乙酰胆碱再越过突触（synapse）与受体结合，刺激更进一步的生化过程；或是Ach与乙酰胆碱酯酶（acetyl cholinesterase）结合，进行水解反应，形成胆碱（choline）以利回收、重新合成Ach。而这一步水解反应相当快，以确保此神经刺激反应非常短。但如果乙酰胆碱酯被外来的化合物抑制了（例如沙林、DFP等有机膦会与乙酰胆碱结合），则乙酰胆碱水解反应就被迫停止了，但此时受体却继续不断地接受乙酰胆碱的刺激而无法水解释回胆碱，如此一来会很快地造成生理上的不平衡，使乙酰胆碱在突触和神经肌肉接头堆积而过度兴奋麻痹，导致死亡。当然如果此时能迅速利用一些解毒剂如阿托品（atropine）等来解除乙酰胆碱与受体之作用，就可避免死亡。

中毒症状

小鼠皮下注射沙林LD50为0.172mg/kg，大鼠吸入LD50为13-15mg/m3，人体在吸入55～100（mg·min/m3）的沙林后（或皮肤接触1.7克），在1～15分钟之内便会死亡，死前会出现抽搐、口吐白沫和视力模糊等症状；低浓度下（0.0005mg/L）暴露在沙林气溶胶2分钟内，便会引起瞳孔缩小、在暗处视力困难、胸部紧塞、头痛、恶心以及呕吐等症状。而且这些毒性会在体内累积，如果更大浓度时会使人晕眩、焦虑、心智损伤、肌肉痉挛、呼吸困难，最后导致死亡。  

一般说来，沙林是可以通过呼吸或透过皮肤和眼结膜侵入人体，对乙酰胆碱酯酶（AchE）造成不可逆的抑制作用是其毒性的主要机制。受其侵袭后，会出现瞳孔缩小、呼吸困难、支气管缩小和剧烈抽搐等症状，严重时几分钟内会窒息而死，须立即使用阿托品、肟等进行治疗和进行人工呼吸方能有救。但是，事后这种毒剂还可能对神经、大脑和肝脏造成损伤。

安全信息

发现

敌机在城市上低空飞并布洒大量烟雾；敌机通过后或炸弹爆炸后，地面有大片均匀的油状斑点，多数人突然闻到异常气味或眼睛、呼吸道受到刺激；看到大量动物异常变化（如蜂、蝇飞行困难，抖动翅膀，或麻雀、鸡、羊等动物中毒死亡）；花草、树叶发生大面积变色或枯萎等等。总之，对于大面积同时发生的异常现象，都可怀疑是化学毒区，应及时采取防护措施，报告人防部门侦察断定。

防护

防护是阻止毒剂通过各种途径与人员接触的措施。防护措施有两种

1、 集体防护：就是组织人员迅速进入有三防设施的人防工事，以便有效地防护各种状态的所有毒剂。

2、 个人防护：即用防毒面具保护人的呼吸道和眼睛，用防毒衣保护人的身体。

消毒

使毒剂失去毒害作用的措施叫做消毒。

1、 对人员消毒：当毒剂液滴落到人员身上时，应立即脱去染毒衣服，用棉花或干净土块吸去皮肤上的毒剂液滴（吸擦时应防止扩大染毒面积），然后用棉球醮专门的消毒药液擦拭消毒，用小苏打水、肥皂水或大量清洁水冲洗。

2、 对染毒服装的消毒：在远离居住区的下风方向，用热碱水煮沸1-2小时即可消毒。

3、 对染毒食品的消毒：对有包装的罐头类食品，只需对表面消毒后，就可以食用。对没有包装的食品，一般应销毁。

4、 对染毒水消毒：染毒水的消毒方法是在水中加入适量的漂白粉和混凝剂，然后搅拌，待沉淀后过滤。用明矾沉淀或长时间煮沸的方法，也可对染毒水消毒。无论用哪种方法消毒，都必须经过检验后才能食用。

物质毒性

重大事件

伊拉克前政府曾宣布，在1984年至1990年，它共生产了795吨沙林毒剂，大约有732吨被装入炸弹、火箭和导弹弹头内。在1985年至1988年共使用了650吨，另有35吨在1991年海湾战争中被联军的空袭所炸毁。在联合国的监督下，伊拉克才摧毁了127吨的沙林毒剂。

1994年6月27日，邪教组织“奥姆真理教”于该日黄昏时分至次日清晨在长野县松本市北深志的住宅街内散布沙林毒剂，导致8人死亡，660人受伤（松本沙林毒剂事件）；1995年3月20日清晨，原奥姆真理教部分信徒受麻原彰晃指使，在东京市区3条地铁电车内发生施放神经性毒剂“沙林”事件，造成12人死亡、约5500人中毒、1036人住院治疗。毒剂事件策划者奥姆真理教教主麻原彰晃及执行任务的5名教徒先后被判死刑；另3名施袭者则判处无期徒刑，而最后1名疑犯（高桥克也）于2012年06月15日也在东京都大田区被捕，结束了17年的逃亡生涯。东京地铁沙林毒剂事件也是日本自从第二次世界大战结束后最严重的恐怖袭击事件。

美军沙林化学武器大约有7200吨，毒剂弹药27种，主要有MZ12型沙林毒剂导弹弹头，内装330枚M139型小炸弹，共装毒剂195千克SE27型沙林毒剂导弹弹头SM121A1型和M426型沙林炮弹，内装毒剂95千克和72千克；MC－1型和MK－94型沙林毒剂炸弹，内装毒剂分别为220千克和11千克。