1,4-dioksan

1,4-dioksan
1-4-dioksan
Identifikasjon
IUPAC-navn 1-4-Dioxan
1,4-Dioxacyclohexane
Synonymer

Dietylenglykol dioksid Diethylene
oksyd
p -dioksan

N o CAS 123-91-1
N o ECHA 100,004,239
N o EC 204-661-8
SMIL C1COCCO1
PubChem , 3D-visning
InChI InChI: 3D-visning
InChI = 1 / C4H8O2 / c1-2-6-4-3-5-1 / h1-4H2
Utseende fargeløs væske med en karakteristisk lukt.
Kjemiske egenskaper
Brute formel C 4 H 8 O 2   [Isomerer]
Molarmasse 88,1051 ± 0,0044  g / mol
C 54,53%, H 9,15%, O 36,32%,
Fysiske egenskaper
T ° fusjon 12  ° C
T ° kokende 101  ° C
Løselighetsparameter δ 20,5  MPa 1/2 ( 25  ° C )

19,7  J 1/2 · cm -3/2 ( 25  ° C )
Blandbarhet i vann: blandbar
Volumisk masse 1,03  g · cm -3
Selvantennelsestemperatur 180  ° C
Flammepunkt 12  ° C
Eksplosjonsgrenser i luft 2 - 22,5  % vol
Mettende damptrykk 38  mbar ved 20  ° C
68  mbar ved 30  ° C
159  mbar ved 50  ° C
Kritisk punkt 52,1  bar , 313,85  ° C
Forholdsregler
SGH
SGH02: BrannfarligSGH07: Giftig, irriterende, sensibiliserende, narkotiskSGH08: Sensibilisator, mutagen, kreftfremkallende, reproduksjonstoksisk
Fare H225, H319, H335, H351, EUH019, EUH066, H225  : Meget brannfarlig væske og damp
H319  : Forårsaker alvorlig øyeirritasjon
H335  : Kan irritere luftveiene
H351  : Mistenkes å forårsake kreft (angi eksponeringsvei hvis det er endelig bevist at ingen annen eksponeringsvei ikke fører til samme fare)
EUH019  : Kan danne eksplosive peroksider
EUH066  : Gjentatt eksponering kan forårsake tørr eller sprukket hud
WHMIS
B2: Brennbar væskeD2A: Meget giftig materiale som forårsaker andre toksiske effekter
B2, D2A, D2B, B2  : Brannfarlig væskeflammepunkt
= 12  ° C lukket kopp (metode ikke rapportert)
D2A  : Meget giftig materiale som forårsaker andre toksiske effekter
Kreftfremkallende egenskaper: IARC-gruppe 2B
D2B  : Giftig materiale som forårsaker andre toksiske effekter
Øyeirritasjon hos pasientens dyr

Informasjon om 0,1% i henhold til til listen over ingredienser
NFPA 704

NFPA 704 Symbol

3 2 1
Transportere
33
   1165   
Kemler-kode:
33  : lett antennelig væske (flammepunkt under 21  ° C )
UN-nummer  :
1165  : DIOXANNE
Klasse:
3
Etikett: 3  : Brannfarlige væsker
ADR-piktogram 3
IARC- klassifisering
Gruppe 2B: Muligens kreftfremkallende for mennesker
Innånding Hodepine , kvalme .
Hoste. Sår hals.
Magesmerter. Svimmelhet.
Døsighet. Oppkast.
Tap av bevissthet .
Hud Rødhet.
Øyne Rødhet. Smerte. Lacrimation.
Svelging (Se Innånding).
Økotoksikologi
LogP -0,42
Luktterskel lav: 0,8  spm
høy: 172  spm
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt.

Den 1,4-dioksan er en av de tre isomerer i dioksan . Det er et løsemiddel som er sterkt mistenkt for å være kreftfremkallende hos mennesker og bevist kreftfremkallende hos rotter. Det har vært mye brukt, særlig lagt til noen klorerte oppløsningsmidler i den andre halvdel av det XX th -tallet, for å gjøre dem mer stabil. Det kan forurense grunnvann og vann (samtidig som det forringer dets organoleptiske egenskaper ).

Eiendommer

Syntese

1,4-dioksan kan syntetiseres fra epoksyetan . Epoksyetan gjennomgår hydrering (katalysert av en sterk syre, for eksempel konsentrert svovelsyre ) for å danne ethan1,2-diol (glykol). Deretter katalyseres en bimolekylær nukleofil substitusjon (S N2 ) av en sterk syre, mellom to glykolmolekyler. Til slutt blir et intramolekylært S N2 , alltid katalysert av en sterk syre, etterfulgt av deprotonering .

Mekanisme for syntesen av 1,4-dioksan fra epoksyetan.

Bruker

1,4-dioksan brukes primært i løsningsmidler for industrien.

Det finnes også i noen røyk og kjølevæsker, og som et skummende middel .

Det er et tilfeldig biprodukt av etoksyleringsprosessene i den kosmetiske fabrikken (deodoranter, sjampo, tannkrem eller væske for munnvann) som den forurenser.

Det brukes også som en standardløsning for å kalibrere NMR- enheter , slik som tetrametylsilan .

1-4 Dioxan er også det eneste kjente løsningsmidlet som kan ekstrahere natrium som er tilstede i et natrium / magnesiumoksydaggregat.

Toksisitet

Dens LD50 er 5170 mg / kg hos laboratorierotter . Det irriterer øynene og luftveiene og kan skade sentralnervesystemet, leveren og nyrene.
En studie ( 1978 ) om dødeligheten for arbeidstakere som ble eksponert for 1,4-dioksan fant at en rekke kreftdødsfall ikke var vesentlig forskjellige fra det forventede antallet.
I 2014 ble det klassifisert av NIEHS som "rimelig sannsynlig å være kreftfremkallende for mennesker"; det samme gjelder IARC som klassifiserer det som kreftfremkallende som gruppe 2B (det vil si muligens kreftfremkallende for mennesker fordi det er kjent at det er kreftfremkallende hos andre dyr. USAs miljøvernbyrå (EPA) klassifiserer det også som sannsynlig kreftfremkallende hos mennesker (etter å ha observert en økt forekomst av kreft i kontrollerte dyreforsøk, men ikke i epidemiologiske studier på arbeidere som bruker denne forbindelsen) og som irriterende - fra 400 milligram per kubikkmeter), med priser som er betydelig høyere enn de som finnes i produkter som markedsføres til allmennheten. Studier på rotter antyder at den største helserisikoen er forbundet med å inhalere rene damper.

Kreftfremkallende

1,4-dioksan er kreftfremkallende i dyr, frembringer det hepatiske og nasale tumorer . Det er klassifisert som et kategori 3 kreftfremkallende stoff av EU og i gruppe 2B (mulig kreftfremkallende for mennesker) av IARC .

Eksplosjonsfare

Som noen andre etere kombineres dioksan med oksygen i luften ved langvarig eksponering for luft for å danne potensielt eksplosive peroksider . Destillasjonen av dioksaner konsentrerer disse peroksidene, noe som øker faren.

Forurensende stoff

Dette forurensningsstoffet er ganske ofte funnet under (eller nær) tidligere industriområder som har brukt løsningsmidler (ved en konsentrasjon på 1 μg / L (~ 1 ppb) er det hyppig i vanntabellene i USA1, 4-Dioxane Fact Sheet: Support Document "(PDF). OPPT Chemical Fact Sheets. United States Environmental Protection Agency.Februar 1995.
Det er vanlig i deponi sigevann : i delstaten New Hampshire alene , i 2010 var det fortsatt finnes på 67 steder testet (fra 2 ppb til mer enn 11 000 ppb i vannet tabellen) og tretti av disse områdene er gamle avfallsfyllinger. , nesten alle stengt år tidligere.

I vanntabellen nedbrytes 1,4-dioksan veldig dårlig og er mer mobil enn de klorerte løsningsmidlene som følger med den. Det er vist (2015) i Canada at det klorerte løsningsmidlet som oftest er assosiert med det, er TCA, som har vært forbudt siden 1996 i Quebec (og i mindre grad DCM); tilstedeværelsen av TCA og dcm i vanntabellen er derfor en sannsynlig indikator på plumer av vannforurensning med 1,4-dioksan muligens langt nedstrøms vannbevegelsesretningen.

Anses å ha lav toksisitet for vannlevende liv, kan den biologisk nedbrytes i overflatemiljøer på flere ruter, men veldig lite i vannbordet der den vil vare i flere tiår eller til og med mer enn et århundre, og problemene den utgjør forverres av. dens høye løselighet i vann, og fordi den ikke lett binder seg til jord; det forurenser derfor lett grunnvann som igjen kan forurense kilder eller vann beregnet på drikkevannsnettet. Av disse grunner kan en forurensningsfluke av dioksan som var assosiert med et annet løsemiddel være mer omfattende enn skyen av det tilhørende løsningsmidlet.

Kosmetisk forurensning

Som et biprodukt av etoksyleringsprosessen (produksjonsveien til mange ingredienser i rensemidler og såkalte fuktighetskremer ), kan dioksan forurense dem. Det har blitt funnet i kosmetikk og personlig pleieprodukter som deodoranter, parfymer, sjampo, tannkrem og munnvann [21] [22]. Etoksylatene gjør vanlige rengjøringsmidler som ammoniumlauretsulfat og natriumlauretsulfat mindre slipende og skummende. 1,4-dioksan er tilstede i lave doser i forskjellige kosmetikkprodukter, og selv om det er mulig kreftfremkallende, er det uregulert i kosmetikk i Kina og USA.

I 2008 avslørte en forbrukerforening (Organic Consumers Association) tilstedeværelsen av dioksan i nesten 50% av de organiske pleieproduktene den testet.
Siden 1979 har USAs Food and Drug Administration (FDA) testet kosmetiske råvarer og ferdige produkter for nivåene av 1,4-dioksan. 1,4-dioksan var til stede i mange etoksylerte rå ingredienser (opptil 1410 ppm) og overraskende funnet i kommersiell kosmetikk (opptil 279 ppm) Over 85 ppm 1? 4 Dioxane ble funnet i sjampo for barn, noe som bekreftet behovet for nær overvåking av råvarer og ferdige produkter, men selv om FDA oppfordrer produsenter til å fase ut denne 1,4-dioksan, krever ikke føderal lov det.

Standarder

I grunnvannet som er trukket tilbake for å lage drikkevann, har Japan bestemt at en terskel (standard) på 50 μg / L ikke skal overskrides. I en retningslinje anbefaler WHO ikke å overskride 50 μg / l (rate assosiert med en ytterligere risiko for kreft på 1 · 10-5 ifølge WHO (2005). I Australia ble National Industrial Chemicals Notification and Assessment Scheme konkludert i 1998 at: "ifølge de oppnådde resultatene kan 1,4-dioksan klassifiseres som praktisk talt ikke-giftig for vannmikroorganismer, planter og virvelløse dyr samt for fisk." .

Merknader og referanser

  1. 1, 4 - DIOXANNE , sikkerhetsark (er) til det internasjonale programmet for kjemisk sikkerhet , konsultert 9. mai 2009
  2. beregnede molekylmasse fra "  atomvekter av elementene 2007  " på www.chem.qmul.ac.uk .
  3. (in) Christian Reichardt, løsningsmidler og løsningsmiddeleffekter i organisk kjemi , Weinheim, Wiley-VCH,2003, 3 e  ed. , 629  s. ( ISBN  3-527-30618-8 ) , s.  66
  4. (in) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents , vol.  4, England, John Wiley & Sons Ltd,1999, 239  s. ( ISBN  0-471-98369-1 )
  5. "  Properties of Various Gases  ", på flexwareinc.com (åpnet 12. april 2010 )
  6. IARC arbeidsgruppe for evaluering av kreftfremkallende risikoer for mennesker, “  Global Carcinogenicity Assessments for Humans, Group 2B: Possibly Carcinogenic to Humans  ” ( Arkiv • Wikiwix • Archive.is • Google • Hva skal jeg gjøre? ) , På http: // monographs.iarc.fr , IARC,16. januar 2009(åpnet 22. august 2009 )
  7. Indeksnummer 603-024-00-5 i tabell 3.1 i vedlegg VI til EF-forskrift nr. 1272/2008 (16. desember 2008)
  8. "  Dioxane  " i databasen over kjemiske produkter Reptox fra CSST (Quebec-organisasjonen med ansvar for arbeidsmiljø og helse), åpnet 23. april 2009
  9. "  1,4-Dioxane  " , på hazmap.nlm.nih.gov (åpnet 14. november 2009 )
  10. Houde H (2012) Problemet med 1,4-dioksan assosiert med klorerte løsemidler ved behandling av grunnvann (doktoravhandling, Université de Sherbrooke).
  11. Overraskende KS (2000) "Dioxane in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry". doi: 10.1002 / 14356007.a08_545
  12. " Internasjonalt kjemikaliesikkerhetskort ". Nasjonalt institutt for arbeidsmiljø.
  13. "Dødelighetsoppfølging av arbeidere utsatt for 1,4-dioksan". American College of Occupational and Environmental Medicine. Hentet 26. mars 2016.
  14. " 12. rapport om kreftfremkallende stoffer ". United States Department of Health and Human Services 'National Toxicology Program.
  15. IARC Monographs Volume 71 (PDF). International Agency for Research on Cancer
  16. 1,4-dioksan (1,4-dietylenoksyd). Faresammendrag. US Environmental Protection Agency. April 1992. Faktaark .
  17. Kano, Hirokazu; Umeda, Yumi; Saito, Misae; Senoh, Hideki; Ohbayashi, Hisao; Aiso, Shigetoshi; Yamazaki, Kazunori; Nagano, Kasuke; Fukushima, Shoji (2008). " Tretten ukers oral toksisitet av 1,4-dioksan hos rotter og mus ". The Journal of toksikologiske vitenskaper. 33 (2): 141–53. doi: 10.2131 / jts.33.141. PMID 18544906 .
  18. Kasai, T; Saito, M; Senoh, H; Umeda, Y; Aiso, S; Ohbayashi, H; Nishizawa, T; Nagano, K; Fukushima, S (2008). " Tretten ukers inhalasjonstoksisitet av 1,4-dioksan hos rotter ". Toksikologi ved innånding. 20 (10): 961–71. doi: 10.1080 / 08958370802105397. PMID 18668411 .
  19. Kasai T & al. (2009). "To-årig inhalasjonsstudie av kreftfremkallende egenskaper og kronisk toksisitet av 1,4-dioksan hos hannrotter". Toksikologi ved innånding. 21 (11): 889–97.
  20. "  Toksikologisk ark nr. 28: 1,4-dioksan  " , INRS
  21. " Watchdog utsteder inspeksjonsresultater på Johnson & Johnson ". China Daily. Xinhua. 21. mars 2009.
  22. "Kreftfremkallende 1,4-dioksan funnet i ledende" organiske "produkter for personlig pleie" (Pressemelding). Organic Consumers Association. 14. mars 2008. Arkiv av et originaldokument laget 24. september 2010
  23. Svart, RE; Hurley, FJ; Havery, DC (2001) " Forekomst av 1,4-dioksan i kosmetiske råvarer og ferdige kosmetiske produkter ". Tidsskrift for AOAC International. 84 (3): 666–70. PMID 11417628
  24. FDA / CFSAN - Kosmetikkhåndbok Del 3: Kosmetiske produktrelaterte forskrifter og helsefare. Forbudte ingredienser og andre farlige stoffer: 9. Dioksan
  25. Department of Health Labor and Welfare (MHLW) (2010). Diagram13 Kvalitetsstandarder for drikkevann (april 2010-). I Japan. Helse-, arbeids- og velferdsdepartementet. Velkommen til helse-, arbeids- og velferdsdepartementet, konsulter online
  26. Verdens helseorganisasjon (WHO) (2005). 1,4-dioksan i drikkevann. Bakgrunnsdokument for utvikling av WHOs retningslinjer for drikkevannskvalitet. I WHO. WHO Verdens helseorganisasjon | http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/14dioxane0505.pdf .
  27. National Industrial Chemicals Notification and Assessment Scheme (NICNAS) (1998). 1,4-Dioxane Priority Existering Chemical No. 7. I den australske regjeringen, departement for helse og aldring. NICNAS - National Industrial Chemicals Notification and Assessment Scheme http://www.nicnas.gov.au/publications/car/pec/pec7/pec7_full_report_pdf.pdf

Se også

Bibliografi