1,4-dioxano ( / d aɪ ɒ k s eɪ n / ) es un heterocíclico compuesto orgánico , que se clasifica como un éter . Es un líquido incoloro con un ligero olor dulce similar al del éter dietílico . El compuesto a menudo se denomina simplemente dioxano porque los otros isómeros de dioxano ( 1,2- y 1,3- ) rara vez se encuentran.
Nombres | |||
---|---|---|---|
Nombre IUPAC preferido 1,4-dioxano | |||
Nombre IUPAC sistemático 1,4-dioxaciclohexano | |||
Otros nombres [1,4] Dioxano p -Dioxano [6] -corona-2 Dióxido de dietileno Éter de dietileno Dioxano | |||
Identificadores | |||
| |||
Modelo 3D ( JSmol ) | |||
102551 | |||
CHEBI | |||
CHEMBL | |||
ChemSpider | |||
DrugBank | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.004.239 | ||
Número CE |
| ||
KEGG | |||
PubChem CID | |||
Número RTECS |
| ||
UNII | |||
un numero | 1165 | ||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
| |||
| |||
Propiedades | |||
C 4 H 8 O 2 | |||
Masa molar | 88,106 g · mol −1 | ||
Apariencia | Líquido incoloro [1] | ||
Olor | Suave, similar al éter [1] | ||
Densidad | 1.033 g / mL | ||
Punto de fusion | 11,8 ° C (53,2 ° F; 284,9 K) | ||
Punto de ebullición | 101,1 ° C (214,0 ° F; 374,2 K) | ||
Miscible | |||
Presión de vapor | 29 mmHg (20 ° C) [1] | ||
−52,16 · 10 −6 cm 3 / mol | |||
Termoquímica | |||
Entropía molar estándar ( S | 196,6 J / K · mol | ||
−354 kJ / mol | |||
Entalpía estándar de combustión (Δ c H ⦵ 298 ) | −2363 kJ / mol | ||
Peligros | |||
Principales peligros | Carcinógeno [1] | ||
Pictogramas GHS | |||
Palabra de señal GHS | Peligro | ||
Declaraciones de peligro GHS | H225 , H315 , H319 , H332 , H336 , H351 , H370 , H372 , H373 | ||
Consejos de prudencia del SGA | P201 , P202 , P210 , P233 , P240 , P241 , P242 , P243 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P281 , P302 + 352 , P303 + 361 + 353 , P304 + 312 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P307 + 311 , P308 + 313 , P312 , P314 , P321 | ||
NFPA 704 (diamante de fuego) | 2 3 1 | ||
punto de inflamabilidad | 12 ° C (54 ° F; 285 K) | ||
autoignición temperatura | 180 ° C (356 ° F; 453 K) | ||
Límites explosivos | 2,0-22% [1] | ||
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |||
LD 50 ( dosis media ) |
| ||
LC 50 ( concentración media ) |
| ||
LC Lo ( menor publicado ) | 1000-3000 ppm (conejillo de indias, 3 h) 12.022 ppm (gato, 7 h) | ||
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |||
PEL (permitido) | TWA 100 ppm (360 mg / m 3 ) [piel] [1] | ||
REL (recomendado) | Ca C 1 ppm (3,6 mg / m, 3 ) [30 minutos] [1] | ||
IDLH (peligro inmediato) | Ca [500 ppm] [1] | ||
Compuestos relacionados | |||
Compuestos relacionados | Oxano Trioxano Tetroxano Pentoxano | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
verificar ( ¿qué es ?) | |||
Referencias de Infobox | |||
El dioxano se utiliza como disolvente para una variedad de aplicaciones prácticas, así como en el laboratorio, y también como estabilizador para el transporte de hidrocarburos clorados en contenedores de aluminio. [3]
Síntesis
El dioxano se produce mediante la deshidratación catalizada por ácido del dietilenglicol , que a su vez se obtiene de la hidrólisis del óxido de etileno .
En 1985, la capacidad de producción mundial de dioxano estaba entre 11.000 y 14.000 toneladas. [4] En 1990, el volumen total de producción estadounidense de dioxano estaba entre 5.250 y 9.150 toneladas. [5]
Estructura
La molécula de dioxano es centrosimétrica, lo que significa que adopta una conformación de silla , típica de los parientes del ciclohexano . Sin embargo, la molécula es conformacionalmente flexible y la conformación de bote se adopta fácilmente, por ejemplo, en la quelación de cationes metálicos. El dioxano se asemeja a un éter corona más pequeño con solo dos unidades de etilenoxilo.
Usos
Transporte de tricloroetano
En la década de 1980, la mayor parte del dioxano producido se utilizó como estabilizador del 1,1,1-tricloroetano para su almacenamiento y transporte en contenedores de aluminio . Normalmente, el aluminio está protegido por una capa de óxido pasivante, pero cuando estas capas se alteran, el aluminio metálico reacciona con el tricloroetano para dar tricloruro de aluminio , que a su vez cataliza la deshidrohalogenación del tricloroetano restante a cloruro de vinilideno y cloruro de hidrógeno . El dioxano "envenena" esta reacción de catálisis formando un aducto con tricloruro de aluminio. [4]
Como solvente
El dioxano se usa en una variedad de aplicaciones como solvente aprótico versátil , por ejemplo, para tintas, adhesivos y ésteres de celulosa. [6] Se sustituye al tetrahidrofurano (THF) en algunos procesos, debido a su menor toxicidad y mayor punto de ebullición (101 ° C, frente a 66 ° C para el THF).
Mientras que el éter dietílico es bastante insoluble en agua, el dioxano es miscible y de hecho es higroscópico . A presión estándar, la mezcla de agua y dioxano en una proporción de 17,9: 82,1 en masa es un azeótropo positivo que hierve a 87,6 C. [7]
Los átomos de oxígeno son básicos de Lewis , por lo que el dioxano es capaz de solvatar muchos compuestos inorgánicos y sirve como ligando de dieter quelante. Forma aductos 1: 1 con una variedad de ácido de Lewis como I 2 , fenoles, alcoholes y bis (hexafloroacetilacetonato) cobre (II). Se clasifica como una base dura y sus parámetros básicos en el modelo ECW son E B = 1,86 y C B = 1,29. Reacciona con los reactivos de Grignard para precipitar el dihaluro de magnesio. De esta forma, el dioxano se utiliza para impulsar el equilibrio de Schlenk . [4] El dimetilmagnesio se prepara de esta manera: [8] [9]
- 2 CH 3 MgBr + (C 2 H 4 O) 2 → MgBr 2 (C 2 H 4 O) 2 + (CH 3 ) 2 Mg
Espectroscopia
El dioxano se utiliza como patrón interno para la espectroscopia de resonancia magnética nuclear en óxido de deuterio . [10]
Toxicología
Seguridad
Dioxano tiene una LD 50 de 5.170 mg / kg en ratas. [4] Es irritante para los ojos y el tracto respiratorio. La exposición puede dañar el sistema nervioso central, el hígado y los riñones. [11] En un estudio de mortalidad realizado en 1978 en trabajadores expuestos al 1,4-dioxano, el número observado de muertes por cáncer no fue significativamente diferente del número esperado. [12] El dioxano está clasificado por el Programa Nacional de Toxicología como "razonablemente previsible que sea un carcinógeno humano". [13] También está clasificado por la IARC como carcinógeno del Grupo 2B : posiblemente carcinógeno para los seres humanos porque es un carcinógeno conocido en otros animales. [14] La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos clasifica al dioxano como un probable carcinógeno humano (habiendo observado una mayor incidencia de cáncer en estudios controlados con animales, pero no en estudios epidemiológicos de trabajadores que usan el compuesto) y un irritante conocido (sin nivel de efectos adversos observados de 400 miligramos por metro cúbico) en concentraciones significativamente más altas que las que se encuentran en los productos comerciales. [15] Según la Proposición 65 de California , el dioxano está clasificado en el estado de California de EE. UU. Como causante de cáncer. [16] Los estudios en animales en ratas sugieren que el mayor riesgo para la salud está asociado con la inhalación de vapores en forma pura. [17] [18] [19] El estado de Nueva York adoptó el primer estándar de agua potable del país para el 1,4-dioxano y estableció el nivel máximo de contaminante de 1 parte por mil millones. [20]
También tiene una baja toxicidad para la vida acuática y puede biodegradarse a través de varias vías. [21] Los problemas se agravan debido a que el dioxano es muy soluble en agua, no se adhiere fácilmente al suelo y se filtra fácilmente al agua subterránea. También es resistente a los procesos de biodegradación que ocurren naturalmente. Debido a estas propiedades, un penacho de dioxano puede ser más grande (y más descendente) que el penacho de disolvente asociado.
Peligro de explosión
Como algunos otros éteres, el dioxano se combina con el oxígeno atmosférico tras una exposición prolongada al aire para formar peróxidos potencialmente explosivos . La destilación de estas mezclas es peligrosa. El almacenamiento bajo sodio metálico podría limitar el riesgo de explosión.
Ambiente
El dioxano ha afectado el suministro de agua subterránea en varias áreas. Se ha detectado dioxano a un nivel de 1 μg / L (~ 1 ppb) en muchos lugares de los EE. UU. [5] En el estado estadounidense de New Hampshire, se encontró en 67 sitios en 2010, con concentraciones que oscilan entre 2 ppb y más de 11,000 ppb. Treinta de estos sitios son vertederos de desechos sólidos, la mayoría de los cuales han estado cerrados durante años.
Productos cosméticos
Como subproducto del proceso de etoxilación , una ruta hacia algunos ingredientes que se encuentran en los productos de limpieza e hidratación, el dioxano puede contaminar los cosméticos y productos de cuidado personal como desodorantes, perfumes, champús, pastas dentales y enjuagues bucales. [22] [23] El proceso de etoxilación hace que los agentes limpiadores, como el laureth sulfato de sodio y el laureth sulfato de amonio, sean menos abrasivos y ofrezcan características de espuma mejoradas. El 1,4-dioxano se encuentra en pequeñas cantidades en algunos cosméticos, una sustancia aún no regulada que se usa en cosméticos tanto en China como en EE . UU. [24] La investigación ha encontrado el químico en ingredientes crudos etoxilados y en productos cosméticos listos para usar. El Grupo de Trabajo Ambiental (EWG) descubrió que el 97% de los alisadores del cabello, el 57% de los jabones para bebés y el 22% de todos los productos de Skin Deep, su base de datos de productos cosméticos, están contaminados con 1,4-dioxano. [25]
Desde 1979, la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) ha realizado pruebas en materias primas cosméticas y productos terminados para determinar los niveles de 1,4-dioxano. [26] El 1,4-dioxano estaba presente en los ingredientes crudos etoxilados en niveles de hasta 1410 ppm (~ 0,14% en peso) y en niveles de hasta 279 ppm (~ 0,03% en peso) en productos cosméticos disponibles en el mercado. [26] Los niveles de 1,4-dioxano que superan las 85 ppm (~ 0,01% en peso) en los champús para niños indican que se justifica una estrecha vigilancia de las materias primas y los productos acabados. [26] Si bien la FDA alienta a los fabricantes a eliminar el 1,4-dioxano, la ley federal no lo exige. [27]
El 9 de diciembre de 2019, Nueva York aprobó un proyecto de ley para prohibir la venta de cosméticos con más de 10 ppm de 1,4-dioxano a fines de 2022. [28] La ley también impedirá la venta de artículos de limpieza y de uso personal para el hogar. productos para el cuidado que contienen más de 2 ppm de 1,4-dioxano a fines de 2022.
Ver también
- 1,2-dioxano
- 1,3-dioxano
- Dioxolano
- 9-corona-3
- Éter corona
- Dioxano tetracetona
- Anhídrido oxálico
- Laureth sulfato de sodio
- Dioxanona
Referencias
- ^ a b c d e f g h Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0237" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ a b "Dioxano" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ Hoja de datos del 1,4-dioxano del Departamento de servicios de salud de Wisconsin (2013). Publicación 00514. Consultado el 12 de noviembre de 2016.
- ^ a b c d Surprenant, Kenneth S. (2000). "Dioxano". Dioxano en la Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann . doi : 10.1002 / 14356007.a08_545 . ISBN 978-3527306732.
- ^ a b "Hoja de datos de 1, 4-dioxano: documento de apoyo" (PDF) . Hojas de datos químicos OPPT . Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos . Febrero de 1995 . Consultado el 14 de mayo de 2010 .
- ^ Klaus Weissermel, Hans-Jürgen Arpe (2003) "Química orgánica industrial". John Wiley & Sons, página 158. ISBN 3527305785 , 9783527305780.
- ^ Schneider, CH; Lynch, CC: El sistema ternario: dioxano-etanol-agua en J. Am. Chem. Soc. , 1943, vol. 65, págs. 1063-1066. doi : 10.1021 / ja01246a015 .
- ^ Cope, Arthur C. (1935). "La preparación de compuestos de dialquilmagnesio a partir de reactivos de Grignard". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 57 (11): 2238. doi : 10.1021 / ja01314a059 .
- ^ Anteunis, M. (1962). "Estudios de la reacción de Grignard. II. Cinética de la reacción de dimetilmagnesio con benzofenona y de bromuro de metilmagnesio-bromuro de magnesio con pinacolona". La Revista de Química Orgánica . 27 (2): 596. doi : 10.1021 / jo01049a060 .
- ^ Shimizu, A .; Ikeguchi, M .; Sugai, S. (1994). "Idoneidad de DSS y TSP como referencias internas para estudios de RMN 1H de proteínas de glóbulos fundidos en medios acuosos". Revista de RMN biomolecular . 4 (6): 859–62. doi : 10.1007 / BF00398414 . PMID 22911388 . S2CID 34800494 .
- ^ "Tarjeta internacional de seguridad química" . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional. Archivado desde el original el 29 de abril de 2005 . Consultado el 6 de febrero de 2006 .
- ^ Buffler, Patricia A .; Wood, Susan M .; Suárez, Lucina; Kilian, Duane J. (abril de 1978). "Seguimiento de la mortalidad de trabajadores expuestos al 1,4-dioxano" . Revista de Medicina Ambiental y Ocupacional . 20 (4): 255. PMID 641607 . Consultado el 26 de marzo de 2016 .
- ^ "Duodécimo informe sobre carcinógenos" . Programa Nacional de Toxicología del Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos. Archivado desde el original el 14 de julio de 2014 . Consultado el 11 de julio de 2014 .
- ^ "IARC Monographs Volume 71" (PDF) . Agencia Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer . Consultado el 11 de julio de 2014 .
- ^ 1,4-dioxano (1,4-óxido de dietileno). Resumen de peligros. Agencia de Protección Ambiental de EE . UU . Creado en abril de 1992; Revisado en enero de 2000. Hoja informativa .
- ^ "Productos químicos que el estado sabe que causan cáncer o toxicidad reproductiva" (PDF) . Oficina de Evaluación de Riesgos para la Salud Ambiental. 2 de abril de 2010. Archivado desde el original (PDF) el 24 de mayo de 2010 . Consultado el 14 de diciembre de 2013 .
1,4-dioxano CAS # 123-91-1 (listado el 1 de enero de 1988)
- ^ Kano, Hirokazu; Umeda, Yumi; Saito, Misae; Senoh, Hideki; Ohbayashi, Hisao; Aiso, Shigetoshi; Yamazaki, Kazunori; Nagano, Kasuke; Fukushima, Shoji (2008). "Toxicidad oral de trece semanas de 1,4-dioxano en ratas y ratones" . La Revista de Ciencias Toxicológicas . 33 (2): 141–53. doi : 10.2131 / jts.33.141 . PMID 18544906 .
- ^ Kasai, T; Saito, M; Senoh, H; Umeda, Y; Aiso, S; Ohbayashi, H; Nishizawa, T; Nagano, K; Fukushima, S (2008). "Toxicidad por inhalación de trece semanas de 1,4-dioxano en ratas". Toxicología por inhalación . 20 (10): 961–71. doi : 10.1080 / 08958370802105397 . PMID 18668411 . S2CID 86811931 .
- ^ Kasai, T .; Kano, H .; Umeda, Y .; Sasaki, T .; Ikawa, N .; Nishizawa, T .; Nagano, K .; Arito, H .; Nagashima, H .; Fukushima, S. (2009). "Estudio de inhalación de dos años de carcinogenicidad y toxicidad crónica del 1,4-dioxano en ratas macho". Toxicología por inhalación . 21 (11): 889–97. PMID 19681729 .
- ^ https://www.governor.ny.gov/news/governor-cuomo-announces-first-nation-drinking-water-standard-emerging-contaminant-14-dioxane
- ^ Kinne, Matthias; Poraj-Kobielska, Marzena; Ralph, Sally A .; Ullrich, René; Hofrichter, Martin; Hammel, Kenneth E. (2009). "Escisión oxidativa de diversos éteres por una peroxigenasa fúngica extracelular" . La revista de química biológica . 284 (43): 29343–9. doi : 10.1074 / jbc.M109.040857 . PMC 2785565 . PMID 19713216 .
- ^ Décimo informe sobre carcinógenos archivado el 1 de noviembre de 2004 en la Wayback Machine . Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., Servicio de Salud Pública, Programa Nacional de Toxicología, diciembre de 2002.
- ^ "Enciclopedia química: 1,4-dioxano" . Niño Saludable Mundo Saludable. Archivado desde el original el 29 de noviembre de 2009 . Consultado el 14 de diciembre de 2009 .
- ^ "El perro guardián emite los resultados de la inspección de Johnson & Johnson" . China Daily . Xinhua. 21 de marzo de 2009 . Consultado el 14 de mayo de 2010 .
- ^ "Los peligros del 1,4-dioxano y cómo evitarlo" . Aspen limpio . Aspen limpio. 11 de febrero de 2020 . Consultado el 17 de diciembre de 2020 .
- ^ a b c Negro, RE; Hurley, FJ; Havery, DC (2001). "Presencia de 1,4-dioxano en materias primas cosméticas y productos cosméticos acabados" . Revista de AOAC International . 84 (3): 666–70. doi : 10.1093 / jaoac / 84.3.666 . PMID 11417628 .
- ^ FDA / CFSAN - Manual de cosméticos, parte 3: Requisitos reglamentarios relacionados con productos cosméticos y problemas de peligros para la salud. Ingredientes prohibidos y otras sustancias peligrosas: 9. Dioxano
- ^ https://cen.acs.org/environment/persistent-pollutants/New-York-restricts-14-dioxane/97/web/2019/12