El fluoruro de perfluorooctanosulfonilo ( POSF ) es un compuesto perfluorado sintético con un grupo funcional de fluoruro de sulfonilo . Se utiliza para fabricar compuestos a base de ácido perfluorooctanosulfónico (PFOS) y PFOS. Estos compuestos tienen una variedad de usos industriales y de consumo, pero las sustancias derivadas de POSF finalmente se degradan para formar PFOS.
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-fluoruro de heptadecafluorooctano-1-sulfonilo | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
Abreviaturas | POSF, PFOSF |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.005.638 |
Número CE |
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PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 8 F 18 O 2 S | |
Masa molar | 502,12 g / mol |
Punto de ebullición | 154 ° C (309 ° F; 427 K) [1] |
Compuestos relacionados | |
Compuestos relacionados | Ácido perfluorooctanosulfónico (PFOS), Perfluorooctanosulfonamida (PFOSA), Ácido perfluorooctanoico (PFOA), Ácido perfluorobutanosulfónico (PFBS) |
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 | |
Debido a las preocupaciones ambientales sobre el PFOS, 3M dejó de usar POSF en 2002 y la producción mundial se desplomó. Sin embargo, la producción china creció después de la eliminación de 3M. En mayo de 2009, POSF y PFOS figuran como contaminantes orgánicos persistentes (COP) incluidos en el anexo B del Convenio de Estocolmo .
Producción
En 1949, 3M comenzó a producir POSF mediante fluoración electroquímica (ECF). [2] Desde 1966 hasta la década de 1990, la producción de 3M aumentó para satisfacer la demanda de compuestos basados en POSF. [2] En 1999, 3M informó que POSF era su fluoroquímico de mayor producción. [3] Antes de 2000, 3M era el mayor productor mundial de POSF (principalmente en sus instalaciones de Decatur, AL y Amberes ) y la producción mundial alcanzó un máximo de ~ 4500 toneladas por año. [2]
En 1999, la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Comenzó a investigar los compuestos perfluorados después de recibir datos sobre la distribución global y la toxicidad del PFOS, el ingrediente clave de Scotchgard . [4] Por estas razones, y la presión de la USEPA, [5] el principal productor estadounidense de PFOS, 3M, anunció, en mayo de 2000, la eliminación gradual de la producción de PFOS, PFOA y productos relacionados con PFOS. [6] 3M declaró que habrían tomado la misma decisión independientemente de la presión de la USEPA. [7]
Inmediatamente después de la eliminación de 3M de 2000-2002, la producción se desplomó, pero la producción dominante y creciente se trasladó a China. [8] En 2004, la producción china de compuestos a base de PFOS se estimó en <50 toneladas . [8] En 2005, la producción mundial se estimó entre 73 y 162 toneladas, [9] y en 2006 la producción china se estimó en> 200 toneladas. [8] La producción mundial histórica total se estimó en ~ 120 000 toneladas en 2009. [2]
La mayoría de los derivados de perfluorooctanosulfonilo sintetizados industrialmente, como el PFOS, tienen POSF como precursor. [10]
Síntesis
El POSF se sintetiza mediante la fluoración electroquímica de fluoruro de octanosulfonilo en fluoruro de hidrógeno anhidro mediante la ecuación : [10]
- C 8 H 17 SO 2 F + 17 F - → C 8 F 17 SO 2 F + 17 H + + 34 e - .
Esta reacción da como resultado un rendimiento del 25% para POSF, menor que el de los fluoruros de perfluorosulfonilo más cortos. [10] El POSF obtenido es impuro por ser una mezcla de isómeros lineales y ramificados , con ∼70% lineal. [10] POSF también se puede obtener mediante ECF del cloruro de octanosulfonilo de haluro de sulfonilo . [10]
Reactividad
Los polímeros POSF y POSF se degradan para formar PFOS [11], que no se sabe que se degrade mediante ningún proceso medioambiental. [5] Sin embargo, la hidrólisis de POSF en agua ocurre lentamente. [10]
POSF reacciona con bases como el hidróxido de potasio para formar sales de PFOS: [10]
- C 8 F 17 SO 2 F + KOH → C 8 F 17 O 2 SO 3 - K + .
Tras el tratamiento con ácido sulfúrico los ácidos sulfónicos PFOS tetra hidrato se obtiene. [10]
POSF también reacciona con amoníaco para formar perfluorooctanosulfonamida : [10]
- C 8 F 17 SO 2 F + NH 3 → C 8 F 17 O 2 SNH 2 .
Las sulfonamidas y sulfonamidoetanoles sintetizados a partir de POSF pueden, a su vez, reaccionar para formar una variedad de grupos funcionales diferentes para diferentes aplicaciones y productos. [12]
Usos
Debido a los múltiples enlaces carbono-flúor , los derivados POSF tienen propiedades químicas que son hidrofóbicas ("temerosas del agua"), lipofóbicas ("temerosas de las grasas") y reductoras de la tensión superficial (como fluorotensioactivos ). [3] Los principales usos de las sustancias químicas derivadas del POSF han sido: [2]
- como repelentes de manchas y suciedad para alfombras;
- como repelentes de agua para la ropa;
- como repelentes de grasas y aceites en envases de alimentos ;
- como aplicaciones especializadas como la fabricación de semiconductores y fluidos hidráulicos para aviones; y
- en espuma formadora de película acuosa (espuma contra incendios) como fluorotensioactivos.
El Convenio de Estocolmo enumera una variedad de propósitos aceptables y exenciones específicas para POSF y PFOS (y sales) que incluyen
- imágenes fotográficas;
- revestimientos fotorresistentes y antirreflectantes para semiconductores ;
- agente de grabado para semiconductores compuestos y filtros cerámicos ;
- fluidos hidráulicos de aviación;
- revestimiento de metal (revestimiento de metal duro) solo en sistemas de circuito cerrado;
- ciertos dispositivos médicos (como capas de copolímero de etileno tetrafluoroetileno (ETFE) y producción de ETFE radiopaco, dispositivos médicos de diagnóstico in vitro y filtros de color CCD);
- espuma contra incendios;
- cebos para insectos para el control de hormigas cortadoras de hojas de Atta spp. y Acromyrmex spp .;
- máscaras fotográficas en las industrias de semiconductores y pantallas de cristal líquido (LCD);
- enchapado de metal (enchapado de metal duro);
- enchapado de metal (enchapado decorativo);
- piezas eléctricas y electrónicas para algunas impresoras y fotocopiadoras en color;
- insecticidas para el control de termitas y hormigas rojas importadas;
- producción de petróleo impulsada químicamente;
- alfombras
- cuero y ropa;
- textiles y tapicería;
- papel y embalaje;
- revestimientos y aditivos de revestimiento; y
- caucho y plásticos. [13]
Estatus internacional
En la Cuarta Conferencia de las Partes, la decisión SC-4/17 incluyó POSF, junto con PFOS, en el Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes (anexo B) en mayo de 2009. [14] [15] Como tal, POSF no está "prohibido "pero ha aprobado usos y exenciones, junto con un programa (SC-4/19) en el Anexo B que fomenta la reducción de la producción. [16] [17]
Preocupación ambiental
El producto de degradación POSF, PFOS, es el compuesto perfluorado dominante detectado en estudios de biomonitoreo , [18] donde las concentraciones que se han detectado se consideran suficientes para "alterar los parámetros sanitarios". [19] [20]
Ver también
- Compuestos organofluorados
Referencias
- ^ "Fluoruro de perfluoro-1-octanosulfonilo" . Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . Consultado el 10 de julio de 2009 .
- ^ a b c d e Paul AG, Jones KC, Sweetman AJ (2009). "Un primer inventario mundial de producción, emisiones y medio ambiente para el sulfonato de perfluorooctano" . Reinar. Sci. Technol. 43 (2): 386–92. doi : 10.1021 / es802216n . PMID 19238969 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ↑ a b (1999) 3M. 1999. La ciencia de la fluoroquímica orgánica. 3M Company, 5 de febrero de 1999. (PDF fácilmente accesible mediante una búsqueda en Google del título del artículo).
- ^ Aziz Ullah. "El dilema fluoroquímico: de qué se trata el alboroto de PFOS / PFOA" Limpieza y restauración. www.ascr.org, (octubre de 2006). Consultado el 25 de octubre de 2008.
- ^ a b Lee, Jennifer 8. (15 de abril de 2003). "EPA ordena a las empresas examinar los efectos de los productos químicos" . The New York Times . Consultado el 15 de mayo de 2009 .
- ^ 3M: "Información de PFOS-PFOA: ¿Qué está haciendo 3M?" Archivado el 22 de septiembre de 2008en Wayback Machine. Consultado el 25 de octubre de 2008.
- ^ Weber, Joseph (5 de junio de 2000). "Big Cleanup de 3M: por qué decidió desconectar su repelente de manchas más vendido". Semana comercial (3684): 96.
- ^ a b c Wang T, Wang Y, Liao C, Cai Y, Jiang G (2009). "Perspectivas sobre la inclusión de sulfonato de perfluorooctano en el Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes" . Reinar. Sci. Technol . 43 (14): 5171–5. doi : 10.1021 / es900464a . PMID 19708337 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ (Diciembre de 2006). "Resultados de la encuesta de la OCDE de 2006 sobre producción y uso de PFOS, PFAS, PFOA, PFCA, sus sustancias relacionadas y productos / mezclas que contienen estas sustancias" (PDF) . Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos . pag. 10 . Consultado el 30 de agosto de 2009 .
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- ^ Peden-Adams y col . (Junio de 2008). En PFAA Days II Archivado el 26 de julio de 2011 en la Wayback Machine (PDF). pag. 28.
enlaces externos
- PFOS Información presentada al Convenio de Estocolmo.
- Fluoruro de sulfonilo de perfluorooctano como iniciador en la deposición de vapor químico de filamentos calientes de películas delgadas de fluorocarbono (PDF).