Солянокислый диоксан как сделать

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 17.09.2024

H225 : Легковоспламеняющаяся жидкость и пар
H319 : Вызывает серьезное раздражение глаз
H335 : Может вызывать раздражение дыхательных путей
H351 : Предполагается, что вызывает рак (укажите путь воздействия, если неопровержимо доказано, что никакой другой путь воздействия не приводит к такой же опасности)
EUH019 : Может образовывать взрывоопасные перекиси.
EUH066 : Повторяющееся воздействие может вызвать сухость и растрескивание кожи.

Раскрытие при 0,1% в соответствии с к списку раскрытия ингредиентов

Код Кемлера:
33 : легковоспламеняющийся жидкий материал (температура вспышки ниже 21 ° C ) Номер
ООН :
1165 : DIOXANNE
Class:
3
Наклейка: 3 : Легковоспламеняющиеся жидкости

1,4-диоксан является одним из трех изомеров в диоксане . Это растворитель, который считается канцерогенным для людей и канцерогенным для крыс. Он широко используется, особенно добавлены в некоторых хлорированных растворителей , во второй половине XX - го века, чтобы сделать их более стабильными. Он может загрязнять грунтовые воды и воду (при этом ухудшаются ее органолептические качества ).

Резюме

Характеристики

Концентрация насыщения: 38000 частей на миллион
Коэффициент распределения (вода / масло): 2,6
Предел обнаружения запаха: 24,00 частей на миллион
Коэффициент преобразования (ppm → мг / м³): 3,603
Скорость испарения (эфир = 1): 5,8

Синтез

1,4-Диоксан можно синтезировать из эпоксиэтана . Эпоксиэтан подвергается гидратации (катализируемой сильной кислотой, например , концентрированной серной кислотой ) с образованием этан-1,2-диола (гликоля). Затем бимолекулярное нуклеофильное замещение (S _N 2) катализируется сильной кислотой между двумя молекулами гликоля. Наконец, внутримолекулярный S _N 2, всегда катализируемый сильной кислотой, сопровождается депротонированием .

Использует

1,4-Диоксан в основном используется в растворителях для производственного сектора.

Он также содержится в некоторых дымах и охлаждающих жидкостях, а также в качестве пенообразователя .

Это случайный побочный продукт процессов этоксилирования на косметической фабрике (дезодоранты, шампуни, зубная паста или жидкость для полоскания рта), который затем загрязняет.

Он также используется в качестве стандартного раствора для калибровки устройств ЯМР , таких как тетраметилсилан .

Кроме того, 1-4 диоксан является единственным известным растворителем, который может извлекать натрий, присутствующий в агрегате оксида натрия / магния.

Токсичность

Канцерогенный

1,4-Диоксан канцерогенен для животных, он вызывает опухоли печени и носа. Он классифицируется как канцерогенная категория 3 в ЕС и в группу 2B (возможный канцероген для человека) IARC .

Опасность взрыва

Как и некоторые другие эфиры , диоксан соединяется с кислородом воздуха при длительном контакте с воздухом с образованием потенциально взрывоопасных пероксидов . При перегонке диоксанов эти пероксиды концентрируются, что увеличивает опасность.

Загрязнитель

В грунтовых водах 1,4-диоксан очень плохо разлагается и более подвижен, чем сопровождающие его хлорированные растворители. В Канаде было показано (2015 г.), что хлорированный растворитель, наиболее часто связанный с ним, - это TCA, запрещенный с 1996 г. в Квебеке (и в меньшей степени DCM); присутствие TCA и dcm в грунтовых водах является вероятным индикатором загрязнения воды 1,4-диоксаном, возможно, далеко вниз по течению от направления циркуляции грунтовых вод.

Считается, что он имеет низкую токсичность для водных организмов, он может подвергаться биологическому разложению в поверхностных средах несколькими путями, но очень мало в грунтовых водах, где он будет сохраняться в течение десятилетий или даже более века, а проблемы, которые он создает, усугубляются. его высокая растворимость в воде и потому, что он плохо связывается с почвами; поэтому он легко загрязняет грунтовые воды, которые, в свою очередь, могут загрязнять источники или воду, предназначенную для сети питьевого водоснабжения. По этим причинам шлейф загрязнения диоксаном, который был связан с другим растворителем, может быть более обширным, чем шлейф связанного с ним растворителя.

Косметический загрязнитель

Как побочный продукт процесса этоксилирования ( процесс производства многих ингредиентов в очищающих средствах и так называемых увлажняющих средствах ), диоксан может их загрязнять. Он был обнаружен в косметике и продуктах личной гигиены, таких как дезодоранты, духи, шампуни, зубные пасты и жидкости для полоскания рта [21] [22]. В этоксилаты делает общие моющие средства , такие как аммоний сульфат лаурет и лаурил сульфат менее абразивные и пенообразующие. 1,4-Диоксан присутствует в низких дозах в различных косметических средствах, и хотя он может быть канцерогенным, он не регулируется в косметических средствах Китая и США.

В 2008 году ассоциация потребителей (Organic Consumers Association) выявила присутствие диоксана почти в 50% протестированных органических продуктов личной гигиены.
С 1979 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) проверяет косметическое сырье и готовую продукцию на содержание 1,4-диоксана. 1,4-Диоксан присутствовал во многих этоксилированных сырых ингредиентах (до 1410 частей на миллион) и, что неудивительно, обнаружен в коммерческой косметике (до 279 частей на миллион). Более 85 частей на миллион 1,4-диоксана были обнаружены в детских шампунях, что подтверждает потребность в тщательном применении. мониторинг сырья и готовой продукции, но, хотя FDA рекомендует производителям постепенно отказаться от этого 1,4-диоксана, федеральный закон не требует этого.

Стандарты

Диоксан – синтетически синтезированный растворитель, лишенный протонной активности. Это побочный продукт этоксилирования – реакции, которая используется для производства косметических продуктов. Если быть совсем точными – ПАВов (натрий лаурил сульфата).

Что такое диоксан

Диоксан – гигроскопичен, это бесцветная жидкость, устойчивая к окислению, действию мягких кислот и щелочей. Вещество малополярно, что дает ему преимущества растворителя даже перед диэтиловым эфиром. Диоксан многофункционален, получают его из нефти и включают в состав средств личной гигиены и уходовых косметических продуктов.

С 2007 года за диоксаном закрепилась репутация латентного канцерогена. Но, несмотря на его явно опасные свойства для кожи, волос и всего организма в целом, вещество до сих пор включают в состав даже детской косметики.

Диоксан образуется в ходе химической реакции – этоксилирования нефти. Вещество при добавлении в любой косметически продукт становится быстрым и недорогим способом сделать жесткие ингредиенты мягче в разы. Именно поэтому диоксан любят производители косметики.

Они закрывают глаза на то, что в процессе этоксилирования участвует канцерогенное вещество – побочный продукт – оксид этилена. Именно он запускает побочный синтез диоксана из нефти.

Но прибыль и коммерческая выгода – всегда ставятся во главу угла. Поэтому ты никогда не увидишь диоксан в списке ингредиентов на этикетке уходовых продуктов, хотя он там безо всяких сомнений есть. Это ли не лукавство?

Чем опасен диоксан

Диоксан – канцероген, то есть, может спровоцировать развитие злокачественных опухолей и аутоиммунных заболеваний. Причем возникают такие патологии не мгновенно, а при достижении определенного уровня концентрации. То есть, нужно время и регулярное использование диоксана в составе уходовых средств. Но потенциальный вред от влияния этого канцерогена может быть колоссальным.

Не важно, что именно пользует человек: крем или шампунь с диоксаном в составе. Моющие средства еще опаснее: теплая вода ускоряет всасывание вещества. А это – аллергические реакции вплоть до анафилаксии, ангионевротического отека, остановки дыхания. Диоксан поражает внутренние органы и ткани. А за счет чего?

По данным американских исследований канцерогенность диоксана доказана в экспериментах на животных. Поэтому вещество занесено в черный список средств, способных провоцировать рак. По данным американского Управления по оценке совокупных рисков, токсичность диоксана превышает пестицидную активность.

Черный список ингредиентов косметики

FDА измеряет уровень канцерогена в бьюти-средствах с конца прошлого века, но заставить убрать диоксан из уходовых средств не может до сих пор. Поскольку на этикетке невозможно в открытую написать прямое название канцерогена, его прячут за любыми другими веществами. Смотри на этикетке компоненты, которые имеют в названии корень eth/ет. Например, sodium laureth sulphate (лаурет сульфат натрия). Или: polyethylene glycol (полиэтиленгликоль), oleth, myreth – в них точно есть 1,4 диоксан.

Что говорит наука

Защитников животных просим отнестись с пониманием к тому, что мы пишем об этом. Иначе нельзя. Покупатели должны знать о том, что опасно для их здоровья на рынке бьюти-продуктов. А тестируют канцерогены в косметике именно на животных. Так вот, если на братьев наших меньших в течение длительного времени воздействовать микроскопическими дозами диоксана, у них развивается рак.

А теперь, только вдумайтесь: в уходовых косметических средствах и бьюти-продуктах, в составах для личной гигиены, предназначенных человеку, диоксан в тысячу раз превышает дозу, которая вызывает рак у экспериментальных животных! Плюс ко всему, в уходовых средствах или бьюти-продуктах происходит взаимное потенцирование различных токсинов. Их патогенные свойства суммируются и риск развития раковых опухолей многократно увеличивается.

Больше того, бьюти-средства чаще всего содержат небольшие дозы формальдегидов, нитрозаминов, фталатов, иных токсинов. Их комбинация с диоксаном еще опаснее. Диоксан быстро всасывается через любые слизистые: бронхиального дерева, пищеварительного тракта, через кожу. А всасываясь, он тащит все эти токсины за собой.

Если речь идет о шампунях с диоксаном, это вообще бомба! Горячая вода ускоряет процесс всасывания, поскольку эффективно активирует абсорбцию через открытые поры. Так диоксан стремительно попадает в кровоток и разносится по всему организму. Выделяется токсин в виде газа, который может в больших количествах вдыхаться вместе с теплым и влажным воздухом ванной комнаты.

Таким образом, анализ рисков действия 1,4 диоксана говорит о том, что только один бьюти-продукт с канцерогеном в качестве компонента провоцирует около тысячи дополнительных опасностей возникновения рака в пересчете на миллион. Даже риски в 10 раз меньше и то впечатляют! Согласна? Ты, конечно, спросишь, что делать, ведь практически на любой этикетке можно найти этот самый корень eth/ет. К счастью, не на любой. Нужно быть просто очень внимательной.

Где можно встретить

Итак, без ПАВов нам не обойтись. Это факт. Поэтому, не драматизируя ситуацию, призываем всех ответственнее защищать сове здоровье от любых токсичных продуктов. Для этого требуется только наше желание и внимательность.

Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).

1,4-диоксан ( / д aɪ ɒ к с eɪ п / ) представляет собой гетероциклическое органическое соединение , классифицируются как эфир . Это бесцветная жидкость со слабым сладким запахом, похожим на запах диэтилового эфира . Соединение часто называют просто диоксаном, потому что другие изомеры диоксана ( 1,2- и 1,3- ) встречаются редко.

Диоксан используется в качестве растворителя для различных практических применений, а также в лаборатории, а также в качестве стабилизатора для транспортировки хлорированных углеводородов в алюминиевых контейнерах. [3]

СОДЕРЖАНИЕ

1 Синтез
2 Структура
3 использования
- 3.1 Транспорт трихлорэтана
- 3.2 В качестве растворителя
- 3.3 Спектроскопия
- 4.1 Безопасность
- 4.2 Опасность взрыва
- 4.3 Окружающая среда
- 4.4 Косметика
Диоксана получают путем катализируемой кислоту дегидратации из диэтиленгликоля , который , в свою очередь, получает из гидролиза из окиси этилена .

В 1985 году мировые производственные мощности по диоксану составляли от 11 000 до 14 000 тонн. [4] В 1990 году общий объем производства диоксана в США составлял от 5 250 до 9 150 тонн. [5]

Молекула диоксана центросимметрична, что означает, что она принимает конформацию стула , типичную для родственников циклогексана . Однако молекула является конформационно гибкой, и конформация лодочки легко принимается, например, при хелатировании катионов металлов. Диоксан напоминает меньший по размеру краун-эфир только с двумя этиленоксильными звеньями.

Использует [ редактировать ]

Диоксан используется во множестве применений в качестве универсального апротонного растворителя , например для красок, клеев и сложных эфиров целлюлозы. [6] В некоторых процессах он заменяет тетрагидрофуран (ТГФ) из-за его более низкой токсичности и более высокой температуры кипения (101 ° C по сравнению с 66 ° C для THF).

В то время как диэтиловый эфир нерастворим в воде, диоксан смешивается и фактически гигроскопичен . При стандартном давлении смесь воды и диоксана в соотношении 17,9: 82,1 по массе представляет собой положительный азеотроп, который кипит при 87,6 ° C [7].

Атомы кислорода являются основными по Льюису , поэтому диоксан способен сольватировать многие неорганические соединения и служит хелатирующим диэфирным лигандом. Он образует аддукты 1: 1 с различными кислотами Льюиса, такими как I ₂ , фенолы, спирты и бис (гексафлорацетилацетонато) медь (II). Он классифицируется как жесткий базис, и его базовые параметры в модели ECW составляют E _B = 1,86 и C _B = 1,29. Он реагирует с реактивами Гриньяра с осаждением дигалогенида магния. Таким образом, диоксан используется для поддержания равновесия Шленка . [4] Диметилмагний получают следующим образом: [8] [9]

Диоксан используется в качестве внутреннего стандарта для спектроскопии ядерного магнитного резонанса в оксиде дейтерия . [10]

Он также имеет низкую токсичность для водных организмов и может разлагаться различными путями. [21] Проблемы усугубляются тем, что диоксан хорошо растворяется в воде, плохо связывается с почвой и легко выщелачивается в грунтовые воды. Он также устойчив к естественным процессам биоразложения. Благодаря этим свойствам, факел диоксана может быть больше (и иметь более низкий градиент), чем связанный с ним шлейф растворителя.

Как и некоторые другие эфиры, диоксан соединяется с атмосферным кислородом при длительном контакте с воздухом с образованием потенциально взрывоопасных пероксидов . Перегонка этих смесей опасна. Хранение под металлическим натрием может снизить риск взрыва.

Диоксан повлиял на запасы грунтовых вод в нескольких районах. Диоксан на уровне 1 мкг / л (~ 1 ppb) был обнаружен во многих местах в США. [5] В американском штате Нью-Гэмпшир в 2010 году он был обнаружен на 67 участках, в диапазоне концентраций от 2 частей на миллиард до более 11 000 частей на миллиард. Тридцать из этих полигонов представляют собой свалки твердых отходов, большинство из которых были закрыты в течение многих лет.

Как побочный продукт процесса этоксилирования , путь к некоторым ингредиентам, содержащимся в очищающих и увлажняющих продуктах, диоксан может загрязнять косметику и продукты личной гигиены, такие как дезодоранты, духи, шампуни, зубные пасты и жидкости для полоскания рта. [22] [23] Процесс этоксилирования делает очищающие вещества, такие как лауретсульфат натрия и лауретсульфат аммония, менее абразивными и обеспечивают улучшенные характеристики пенообразования. 1,4-Диоксан содержится в небольших количествах в некоторых косметических средствах, это еще не регулируемое вещество, используемое в косметике как в Китае, так и в США [24]. Исследования показали, что это химическое вещество содержится в этоксилированных сырых ингредиентах и в готовых косметических продуктах. Окружающей среды Рабочая группа(EWG) обнаружили, что 97% средств для расслабления волос, 57% детского мыла и 22% всех продуктов в их базе данных по косметическим продуктам Skin Deep загрязнены 1,4-диоксаном. [25]

С 1979 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) проводит испытания косметического сырья и готовой продукции на содержание 1,4-диоксана. [26] 1,4-Диоксан присутствовал в этоксилированных сырых ингредиентах на уровнях до 1410 частей на миллион (~ 0,14% масс) и на уровнях до 279 частей на миллион (~ 0,03% масс) в готовых косметических продуктах. [26] Уровни 1,4-диоксана, превышающие 85 частей на миллион (~ 0,01% масс.) В детских шампунях, указывают на необходимость тщательного контроля за сырьем и готовой продукцией. [26] Хотя FDA поощряет производителей удалять 1,4-диоксан, это не требуется федеральным законом. [27]

9 декабря 2019 года в Нью-Йорке был принят закон о запрете продажи косметики с содержанием 1,4-диоксана более 10 ppm с конца 2022 года. [28] Закон также запретит продажу предметов бытовой химии и личной гигиены. средства по уходу, содержащие более 2 ppm 1,4-диоксана, на конец 2022 года.

Диоксан известен химикам в течение уже восьмидесяти пяти лет. Поэтому может вызвать удивление то, что интенсивное изучение химии диок-сана началось только двадцать лет назад. Несомненно, что такое положение явилось следствием особенностей как самого диоксана, так и некоторых его производных. Возросший в последние два десятилетия интерес к этой области химии тесно связан с замечательными свойствами 1 4-диоксана как растворителя. Он полностью смешивается с водой и большинством органических растворителей и является ценным растворителем для большого числа самых разнообразных соединений. Среди них следует назвать жиры, воска, масла, природные и искусственные каучуки, красители, ацетилцеллюлозу, эфиры целлюлозы, пироксилин, целлулоид, сложные эфиры и простые эфиры сложного состава. В качестве растворителя и пластификатора для лаков 1 4-диок-сан занимает промежуточное положение между наиболее быстро и наиболее медленно высыхающими растворителями. [4]

Диоксан вполне устойчив к действию многих окислителей; в результате энергичного окисления его кольцо расщепляется. Относительно образования перекиси имеются противоречивые данные. В недостаточно тщательно очищенном образце диоксана, несомненно, присутствует перекись. Действие воздуха и ультрафиолетовых лучей заметно повышает содержание последней. Известно, что другим фактором, способствующим образованию перекисей, является присутствие 2-метилдиоксолана. Эйгенбергер [15], детально изучавший способы очистки 1 4-диоксана, указал, что диоксан, свободный от ацета-ля, не образует перекиси, тогда как диоксан, содержащий ацеталь, перекись образует. Сообщалось [16], что диоксан может окислять йодиды до свободного йода. Однако это, по-видимому, связано с присутствием перекиси в образце 1 4-диоксана. [5]

Диоксан дает с йодом продукт присоединения; реакция замещения не имеет места даже при нагревании. Происходит разложение с выделением свободного йода. Очевидно, что эта трудность может встретиться при попытке получения иодпроизводных прямым йодированием. Выделяющийся йодистый водород легко расщеплял бы циклический эфир. Образующееся соединение неустойчиво и разлагается, выделяя свободный йод. [6]

Диоксан , как и можно было предполагать, растворим в воде и смешивается со всеми органическими растворителями. С увеличением молекуляр -, ного веса гомологов растворимость их в воде понижается. [7]

Диоксаны , в молекуле которых при втором и пятом атомах углерода имеются различные заместители, способны существовать в виде двух геометрических изомеров. Исходя из того, что как 5-нитро - так и 5-амино - 1 3-диок-саны должны существовать в виде геометрических изомеров, Зенкус синтезировал из бензальдегида и соответствующего нитрогликоля 2-фенил - 5-нитро - 5-метил - 1 3-диоксан. Это соединение было разделено на два изомера, имеющих различную растворимость в смеси бензола и циклогексана. Подобным же образом 2-бутил - 5-нитро - 5-этил - 1 3-диоксан был разделен с помощью фракционированной перегонки на геометрические изомеры, которые были восстановлены в соответствующие изомерные амины. [8]

Диоксан известен химикам в течение уже восьмидесяти пяти лет. Поэтому может вызвать удивление то, что интенсивное изучение химии диок-сана началось только двадцать лет назад. Несомненно, что такое положение явилось следствием особенностей как самого диоксана, так и некоторых его производных. Возросший в последние два десятилетия интерес к этой области химии тесно связан с замечательными свойствами 1 4-диоксана как растворителя. Он полностью смешивается с водой и большинством органических растворителей и является ценным растворителем для большого числа самых разнообразных соединений. Среди них следует назвать жиры, воска, масла, природные и искусственные каучуки, красители, ацетилцеллюлозу, эфиры целлюлозы, пироксилин, целлулоид, сложные эфиры и простые эфиры сложного состава. В качестве растворителя и пластификатора для лаков 1 4-диок-сан занимает промежуточное положение между наиболее быстро и наиболее медленно высыхающими растворителями. [9]

Диоксан вполне устойчив к действию многих окислителей; в результате энергичного окисления его кольцо расщепляется. Относительно образования перекиси имеются противоречивые данные. В недостаточно тщательно очищенном образце диоксана, несомненно, присутствует перекись. Действие воздуха и ультрафиолетовых лучей заметно повышает содержание последней. Известно, что другим фактором, способствующим образованию перекисей, является присутствие 2-метилдиоксолана. Эйгенбергер [15], детально изучавший способы очистки 1 4-диоксана, указал, что диоксан, свободный от ацета-ля, не образует перекиси, тогда как диоксан, содержащий ацеталь, перекись образует. Сообщалось [16], что диоксан может окислять йодиды до свободного йода. Однако это, по-видимому, связано с присутствием перекиси в образце 1 4-диоксана. [10]

Диоксан дает с йодом продукт присоединения; реакция замещения не имеет места даже при нагревании. Происходит разложение с выделением свободного йода. Очевидно, что эта трудность может встретиться при попытке получения иодпроизводных прямым йодированием. Выделяющийся йодистый водород легко расщеплял бы циклический эфир. Образующееся соединение неустойчиво и разлагается, выделяя свободный йод. [11]

Диоксан , как и можно было предполагать, растворим в воде и смешивается со всеми органическими растворителями. С увеличением молекуляр -, ного веса гомологов растворимость их в воде понижается. [12]

Диоксаны , в молекуле которых при втором и пятом атомах углерода имеются различные заместители, способны существовать в виде двух геометрических изомеров. Исходя из того, что как 5-нитро - так и 5-амино - 1 3-диок-саны должны существовать в виде геометрических изомеров, Зенкус синтезировал из бензальдегида и соответствующего нитрогликоля 2-фенил - 5-нитро - 5-метил - 1 3-диоксан. Это соединение было разделено на два изомера, имеющих различную растворимость в смеси бензола и циклогексана. Подобным же образом 2-бутил - 5-нитро - 5-этил - 1 3-диоксан был разделен с помощью фракционированной перегонки на геометрические изомеры, которые были восстановлены в соответствующие изомерные амины. [13]

Диоксан и этанол меньше влияют на чувствительность метода и на устойчивость комплекса магния. При увеличении рН от 9 5 до 10 5 оптическая плотность медленно возрастает, а при рН 10 5 быстро падает. [14]

Диоксан также был превращен в этих условиях в 2-трет-бутил - перокси-1 4-диоксан ( выход около 50 %), очищенный с помощью хроматографии. [15]

Читайте также: