VX uit het boekje; SYNTHESE ZENUWGAS KAN OP VELE MANIEREN

Het zenuwgas vx, dat in de onlangs gebombardeerde farmaceutische fabriek in Khartoum zou zijn gemaakt, zou met geheimen omgeven zijn. Ten

onrechte: details over de bereidingswijze zijn in de open literatuur te vinden.

TWEE WEKEN na het Amerikaanse bombardement op de farmaceutische fabriek El Shifa in de Soedanese hoofdstad Khartoum is er volop twijfel over de vraag of de fabriek wel echt het zenuwgas VX produceerde. De Amerikanen beroepen zich op afgeluisterde telefoongesprekken en op de vondst van de VX-precursor EMPTA in bodemmonsters uit de omgeving van de

fabriek. Dat wijst niet alleen in de richting van VX-productie, heeft de

CIA meegedeeld, maar legt ook het verband met Irak. 'Er is volgens ons geen land ter wereld dat nog VX produceert langs de EMPTA-route.'

Het lopende debat blijft wat aan de oppervlakte, omdat informatie over de bereidingswijze van VX, dat als 's werelds gevaarlijkste zenuwgas bekend staat, door velen als 'geheim' wordt beschouwd. Ten onrechte: al ongeveer 25 jaar zijn details over ten minste drie verschillende bereidingswijzen in de open literatuur te vinden. De rapportages van de Unscom-inspectieteams onthulden, onbedoeld, het bestaan van een vierde exotische route. Er zijn er veel meer.

De bekende Merck Index heeft niet alleen de zenuwgassen tabun, soman en sarin, maar ook VX in zijn lijst opgenomen. Voor de synthese van VX wordt verwezen naar één Amerikaans en twee Britse patenten

uit de periode 1960-1962 die halverwege de jaren zeventig openbaar werden. In de patenten wordt de aanduiding VX niet gebruikt, maar de octrooien staan op naam van het Amerikaanse en Britse ministerie van defensie en de Amerikanen melden ronduit dat het hier een chemisch strijdmiddel betreft. De Britten houden het op de aantekening 'dat dit soort stoffen gewoonlijk giftig is en dat gebruik als pesticide is overwogen'. In werkelijkheid is naar schatting één milligram (een spatje) VX voldoende om een mens te doden.

De patenten zijn niet makkelijk leesbaar omdat ze opzettelijk in heel algemene termen zijn gesteld en omdat er slordig met nomenclatuur-regels

wordt omgesprongen. Daar staat tegenover dat ze, in de vorm van 'examples', tot in detail aangeven hoe de gepatenteerde syntheseroutes in de praktijk gehanteerd kunnen worden.

Net als tabun, soman en sarin die eind jaren dertig, begin jaren veertig

werden ontdekt door Gerhard Schrader van het toenmalige IG Farben (nu Bayer, BASF en Hoechst), is VX een stof die de prikkeloverdracht van zenuw naar spier verstoort. Essentieel in die prikkeloverdracht is de signaalstof acetylcholine die bij elke prikkeling door een zenuwuiteinde

wordt uitgescheiden. Om het systeem werkzaam te houden wordt de stof voortdurend weggewerkt (afgebroken) door het enzym cholinesterase. De zenuwgassen blokkeren de werking van dat enzym.

ADEMHALINGSWEGEN

Zenuwgassen zijn stuk voor stuk fosforhoudende organische verbindingen, meer of minder verwant aan zulke beruchte insecticiden als parathion en malathion. VX, dat bovendien ook zwavel en stikstof bevat, werd bij toeval in 1952 ontdekt door Ranajit Ghosh van ICI, die zijn vondst prompt meldde bij het Britse centrum voor chemische en biologische oorlogsvoering Porton Down. Dat had in die tijd een goede samenwerking met zijn Amerikaanse evenknie Edgewood Arsenal waar de stof uiteindelijk

in productie is genomen. Samen met sarin werd VX het fundament van de Amerikaanse chemische oorlogsvoering. VX en sarin zijn van vergelijkbare

giftigheid, maar sarin is vluchtig en weinig persistent en richt zich vooral op de ademhalingswegen. VX is een dikke vloeistof die uiterst makkelijk de huid passeert.

Het Britse patent 1.346.410 (ingediend 6 juli 1962) beschrijft de synthese die via de intermediair O-EMPTA loopt. De route geldt tegenwoordig, zegt dr.ir. H.P. Benschop van TNO's Prins Maurits Laboratorium, als omslachtig en misschien ook kostbaar en hij sluit niet

uit dat Irak inderdaad het enige land is dat VX via O-EMPTA produceerde.

De route gaat uit van methylfosfonzuurdichloride (CHPCl), een tamelijk zeldzame, maar eenvoudig te synthetiseren verbinding. Voor de verdere reacties naar O-EMPTA zijn uitsluitend heel gewone, ruim verkrijgbare chemicaliën nodig: alcohol, zwavel, benzeen, ammoniak, zoutzuur en stikstofgas. Het verkregen O-EMPTA wordt in een laatste reactiestap tenslotte gebonden aan di-isopropylaminoethylchloride. Dat is eveneens een eenvoudig te synthetiseren, zij het weinig courante stof die nauwelijks andere toepassingen kent. Daarom wordt hij door de OPCW (de VN-organisatie voor het verbod op chemische wapens) samen met O-EMPTA tot de 'Schedule 2' stoffen gerekend. Zulke stoffen zijn gangbaar als precursor voor chemische wapens, maar kennen toch ook een heel beperkt niet-militair gebruik. (Schedule-1 stoffen zijn voor niets anders geschikt dan de productie van chemische wapens). Dat er dus ook een civiele toepassing voor EMPTA gevonden is, zoals de Amerikaanse pers na een telefoontje met de OPCW meldde (Aldrich Chemical Co. in Milwaukee verkoopt het goedje aan laboratoria), mag dus eigenlijk geen verbazing wekken.

De productie van VX via de EMPTA-weg is technisch eenvoudig. Alle reacties vinden plaats onder uitsluiting van zuurstof, maar verder vereist de synthese geen extreme drukken of temperaturen. Er kan zelfs, zoals het patent onderstreept, in één vat gewerkt worden. Tussentijdse zuiveringen zijn niet nodig. Toch gebruikt de synthese op zijn minst het soort apparatuur dat men in zuivel- of verffabrieken ziet

staan (nog afgezien van de luchtfilters die moeten beschermen tegen het giftige VX). Op foto's van de verwoeste fabriek is daarvan geen spoor te

vinden.

Een raadsel is ook hoe het EMPTA in de omgeving terecht heeft kunnen komen zonder voorafgaande explosie of iets dergelijks. Benschop: “Het eenvoudigste scenario dat je je kunt voorstellen is dat iemand het materiaal gewoon als afval heeft weggegooid en dat een argwanende voorbijganger daarna een monster nam.”

Het staat wel vast dat de CIA de analyse van het monster heeft overgelaten aan chemici van het Edgewood Research Development and Engineering Center (ERDEC), de Amerikaanse tegenhanger van TNO's PML. Niet die analyse is erg moeilijk, zegt Benschop (gebruik van massaspectrometrie in combinatie met vloeistofchromatografie ligt voor de hand), maar de winning van het EMPTA uit het bodemmonster. Daarvoor is een ionenwisselaar nodig. Het aantonen van O-EMPTA levert geen speciale moeilijkheden op. Berichten als zou verwarring mogelijk zijn met het insecticide 'fonofos' noemt Benschop onzin. Ullmanns technische encyclopedie toont onder fosfonothionzuur-esters een reeks verbindingen met zeker zo grote overeenkomst. Benschop: “Maar als je een verbinding vindt waarin fosfor aan een methylgroep is gebonden weet je eigenlijk al

genoeg.''

KIPPENFOKKERIJ

Het waterdichte bewijs dat Irak ook VX produceerde via de O-EMPTA-route is niet makkelijk te krijgen. In agustus 1995 verwierven Unscom-inspecteurs na een bezoek aan de vermaarde kippenfokkerij een schat aan informatie over het gifgasprogramma van Irak, maar in de Unscom-rapporten wordt daarover niet meer verteld dan dat Irak kennis had van vier syntheseroutes naar VX maar er slechts twee gebruikte. Unscom heeft die routes A en B genoemd.

Een van de routes is tamelijk exotisch en gebruikt choline als precursor

voor VX - op zichzelf niet onlogisch, want de giftigheid van zenuwgassen

berust op hun structuurovereenkomst met choline. Irak zou 58 ton choline

hebben geproduceerd. Toepassing van choline, dat wel uit plantaardig materiaal wordt gewonnen, is heel ongebruikelijk, zegt Benschop. “Het lijkt mij een noodoplossing.”

Over de andere route valt uit de Unscom-verslagen alleen te vernemen dat

deze de 'diester route' wordt genoemd, dat er 'MPC' voor nodig is en dat

Irak daaraan, volgens Iraakse mededelingen, juist zo'n gebrek had omdat MPC ook al nodig was voor de sarin-productie (verslag Richard Butler, 27

februari 1998). Mogelijk wordt met MPC methylfosfonzuurdichloride (methyl phosphonous chloride) bedoeld. Dat is inderdaad het uitgangsproduct van de EMPTA-route, maar ook van de syntheseroute die in

het Amerikaanse patent 3.911.059 wordt beschreven. Kenmerkend voor die laatste route is dat het hele skelet van het VX-molecuul wordt opgebouwd

tot een stabiele stof QL is verkregen die pas op het laatste moment met elementair zwavel wordt gesulfuriseerd. QL en de zwaveloplossing zijn beide zo stabiel dat het tweetal wordt toegepast in de moderne 'binaire wapens'. Uit lijsten van VX-precursors die op Internet worden gepubliceerd ontstaat de indruk dat de 'Amerikaanse' route het meest gangbaar was of is. QL (een 'Schedule 1' stof) is voor zover bekend niet

in Irak aangetroffen.

Wat VX betreft noemt de open literatuur uitsluitend fosforpentasulfide (PS of PS), fosfortrichloride (PCl) en methylfosfondichloride als mogelijke bronnen voor het fosfor in het VX-molecuul. Deze week werd bekend dat een Nederlands bedrijf had geprobeerd fosforhoudende chemicaliën als kunstmest naar Soedan te exporteren, maar dat de economische controledienst toestemming had geweigerd. Dat kan alleen als

de stoffen voorkomen op de lijst van strategische goederen (de genoemde drie staan er ook), maar daarop staan wel 22 fosfor-verbindingen. Een relatie met VX staat dus nog niet vast.