Butan-1,4-diol

Butan-1,4-diol
Illustrativt billede af artiklen Butan-1,4-diol
Identifikation
IUPAC navn Butan-1,4-diol
Synonymer

1,4-butandiol

N o CAS 110-63-4
N o ECHA 100.003.443
N o EF 203-786-5
SMILE C (CCO) CO
PubChem , 3D-visning
InChI InChI: 3D-visning
InChI = 1 / C4H10O2 / c5-3-1-2-4-6 / h5-6H, 1-4H2
Udseende Farveløs viskøs væske
Kemiske egenskaber
Brute formel C 4 H 10 O 2   [isomerer]
Molar masse 90,121 ± 0,0045  g / mol
C 53,31%, H 11,18%, O 35,51%,
Dipolært øjeblik 2,5  D
Molekylær diameter 0,574  nm
Fysiske egenskaber
T ° fusion 20  ° C
T ° kogning 230  ° C
Opløselighed blandbar med vand
Opløselighedsparameter δ 24,8  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Volumenmasse 1,02  g · cm -3 ( 20  ° C )
Automatisk tænding temperatur 370  ° C
Flammepunkt 130  ° C (lukket kop)
Eksplosionsgrænser i luft 1,8 vol .-%, 67 g / m3
15,7 vol-%, 585 g / m3
Mættende damptryk < 0,1  mbar ( 20  ° C
Termokemi
C s

ligning:
Gassens varmekapacitet i J · mol -1 · K -1 og temperatur i Kelvin fra 298 til 1.500 K.
Beregnede værdier:
122,638 J · mol -1 · K -1 ved 25 ° C.

T
(K)
T
(° C)
C s
C s
298 24,85 122.588 1360
378 104,85 147.566 1.637
418 144,85 158.817 1.762
458 184,85 169.317 1.879
498 224,85 179 120 1 988
538 264,85 188,277 2.089
578 304,85 196,837 2 184
618 344,85 204.847 2 273
658 384,85 212.350 2 356
698 424,85 219.388 2.434
738 464,85 226,001 2 508
778 504,85 232 226 2.577
818 544,85 238.097 2,642
858 584,85 243 647 2 704
899 625,85 249.034 2.763
T
(K)
T
(° C)
C s
C s
939 665,85 254.024 2.819
979 705,85 258.776 2 871
1.019 745,85 263.314 2 922
1.059 785,85 267.658 2 970
1.099 825,85 271.826 3.016
1.139 865,85 275.835 3.061
1.179 905,85 279.698 3 104
1 219 945,85 283.426 3 145
1.259 985,85 287.028 3 185
1.299 1025,85 290 510 3.224
1339 1065,85 293 878 3 261
1.379 1 105,85 297,131 3 297
1.419 1 145,85 300 272 3 332
1.459 1.185,85 303,295 3 365
1.500 1 226,85 306.267 3 398
Optiske egenskaber
Brydningsindeks 1,4443
Forholdsregler
NFPA 704

NFPA 704 symbol.

1 1 0  
Direktiv 67/548 / EØF
Skadelig
Xn Symboler  :
Xn  : Sundhedsskadelig

R-sætninger  :
R22  : Farlig ved indtagelse.


R-sætninger  :  22,
Økotoksikologi
DL 50 2062  mg · kg -1 (mus, oral )
1650  mg · kg -1 (mus, ip )
LogP -0,83
Relaterede forbindelser
Isomer (er) butan-1,2-diol
butan-1,3-diol
butan-2,3-diol
Enheder af SI og STP, medmindre andet er angivet.

Den 1,4-butandiol er en kemisk forbindelse af familien af dioler bestående af en kæde af butan , som har en hydroxylgruppe ved hver ende. Det er en af ​​de fire stabile isomerer af butandiol .

Det kommer i form af en tyktflydende, farveløs væske.

Syntese

Butan-1,4-diol opnås industrielt ved hydrogenering af but-2-yne-1,4-diol , selv opnået ved omsætning af acetylen med to ækvivalenter methanal . Denne type acetylenbaseret proces er en illustration af det, der kaldes "acetylen- kemi " eller "  Reppe-kemi  ", opkaldt efter den tyske kemiker Walter Reppe, der er en af ​​grundlæggerne.

Butan-1,4-diol kan også produceres industrielt ved dampfasehydrogenering af estere og anhydrater af maleinsyre og ravsyre .

Dette produkt kan nu biobaseres  : Genomatica (et genomatikfirma med base i San Diego ) genetisk modificeret E. coli til at metabolisere sukker til butan-1,4-diol.

brug

Butan-1,4-diol anvendes industrielt som opløsningsmiddel og til fremstilling af plast , elastiske fibre og polyurethaner . I organisk kemi tillader butan-1,4-diol syntese af γ-butyrolacton (GBL) (reaktion ved 200  ° C i nærværelse af ruthenium som katalysator ). I nærværelse af phosphorsyre ved høj temperatur dehydrerer den til dannelse af et meget anvendt opløsningsmiddel, tetrahydrofuran (THF).

Den årlige globale produktion af 1,4-butandiol anslås til en million ton, prissat til omkring to tusind dollars pr. Ton i 2005. Omkring halvdelen er dehydreret til THF for at producere fibre af spandex- type . Den største producent er den tyske kemikoncern BASF .

Misbruge

Butan-1,4-diol bruges også som et rekreativt lægemiddel , kendt som "One Comma Four", "One Four Bee" eller "One Four BDO". Det har lignende virkninger som gamma-hydroxybutyrat (GHB), et metabolisk produkt af butan-1,4-diol

Farmakokinetik

Butan-1,4-diol omdannes til GHB via GHBAL af enzymerne alkoholdehydrogenase og aldehyddehydrogenase med forskelle i niveau mellem individer, hvilket forårsager forskellige effekter hos forskellige brugere. Da disse enzymer også er ansvarlige for metabolismen af ​​alkohol, er der en stor risiko for interaktion mellem de to processer. Akutpatienter, der overdoserer alkohol og 1,4-butandiol viser ofte symptomer på ethanolforgiftning i starten , og derefter, når ethanol metaboliseres, er metabolisme af 1,4-butandiol i stand til at konkurrere med brugen af ​​enzymer og en anden periode af forgiftning finder sted, når butan-1,4-diol omdannes til GHB.

Farmakodynamik

Butan-1,4-diol ser ud til at have to typer farmakologiske handlinger. De vigtigste psykoaktive virkninger af butandiol skyldes dets omdannelse til GHB. Imidlertid mistænkes 1,4-butandiol at have farmakologiske virkninger svarende til alkohol, og som ikke skyldes denne omdannelse.

Lovgivning

I USA overvåges ikke 1,4-butandiol føderalt, men en række stater har klassificeret det som et kontrolleret stof. Dets føderale forbud synes usandsynligt i betragtning af det store antal af dets legitime industrielle applikationer.

Bindeez-spilforurening

En australsk spil, kaldet Bindeez  (i) ( Aqua Dots i Nordamerika) består af små kugler af farvet plast der normalt indeholder 1,5-pentandiol blev tilbagekaldt i november 2007 af fabrikanten. Det viste sig, at den kinesiske producent, Wangqi Product Factory, havde erstattet den fysiologisk sikre pentan-1,5-diol uden tilladelse med butan-1,4-diol, sandsynligvis af omkostningsårsager (ChemNet Kina estimerer prisen på 1,4- butandiol mellem $ 1.350 og $ 2.800 pr. ton sammenlignet med omkring $ 9.700 pr. ton for 1,5-pentandiol).

Noter og referencer

  1. (en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents , vol.  4, England, John Wiley & Sons Ltd,1999, 239  s. ( ISBN  0-471-98369-1 )
  2. beregnet molekylmasse fra Atomic vægte af elementerne 2007  "www.chem.qmul.ac.uk .
  3. Indtastning af CAS-nummer "110-63-4" i den kemiske database GESTIS fra IFA (tysk organ med ansvar for arbejdsmiljø) ( tysk , engelsk ) (JavaScript krævet)
  4. (i) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook , Springer,2007, 2 nd  ed. , 1076  s. ( ISBN  978-0-387-69002-5 og 0-387-69002-6 , læs online ) , s.  294
  5. (i) Carl L. kæberne, Handbook of Termodynamiske diagrammer , Vol.  1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996( ISBN  0-88415-857-8 )
  6. Hygiejne og sanitet bind. 33 (1-3), s. 41, 1968.
  7. Toksikologi og anvendt farmakologi. Flyvningen. 49, s. 385, 1979. PMID
  8. (en) "  1,4-butandiol  " , på ChemIDplus
  9. "  Genomatica udvikler roman bioplast  " ( ArkivWikiwixArchive.isGoogle • Que faire? ) (Adgang til 24. marts 2013 )
  10. "  Acceptfri, pæn, ruthenium-katalyseret dehydrogenativ cyklisering af dioler til lactoner  " ( ArkivWikiwixArchive.isGoogle • Hvad skal jeg gøre? ) (Adgang til 24. marts 2013 )
  11. (i) L. Karas og WJ Piel , Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, New York: John Wiley, 2004 Ethere
  12. "  Butandiol (pris og efterspørgsel på markedet)  " , på Chemical Week ,12. april 2006(adgang 21. november 2008 ) .
  13. "  Malaysia: Nyt 1,4-butandiol-anlæg brugt under kapacitet  " , på asiatisk tekstilvirksomhed ,April 2004(adgang 21. november 2008 ) .
  14. (en) Rosalba Satta , Nikola Dimitrijevic og Hari Manev , "  Drosophila metaboliserer 1,4-butandiol i y-hydroxysmørsyre in vivo  " , Eur. J. Pharmacol. , Vol.  473 n knogler  2-3,2003, s.  149–52 ( PMID  12892832 , DOI  10.1016 / S0014-2999 (03) 01993-9 ).
  15. (in) Maurio AM Carai Giancarlo Colombo , Roberta Reali , Salvatore Serra , Ignazia Mocci M. Paola Castelli , Giorgio Cignarella og Gian Luigi Gessa , "  Centrale effekter af 1,4-butandiol medieres af GABA B- receptorer via icts-konvertering til γ -hydroxysmørsyre  ” , Eur. J. Pharmacol. , Vol.  441, nr .  3,2002, s.  157–63 ( PMID  12063087 , DOI  10.1016 / S0014-2999 (02) 01502-9 ).
  16. .
  17. Flavio Poldrugo og O. Carter, III Snead , "  1,4 butandiol, γ-hydroxysmørsyre og ethanol: forhold og interaktioner  ", Neuropharmacology , bind.  59, nr .  23,1984, s.  109–13 ( PMID  6717752 , DOI  10.1016 / 0028-3908 (84) 90226-0 ).
  18. (i) Linda Wang, "  Industrial Chemical Sullies Populære Børns legetøj  " , Chemical & Engineering News ,9. november 2007
  19. (in) Associated Press , "  USA siger, at hendes mor begyndte at snuble og kaste op efter at have spist kinesiskfremstillet legetøj, nu husket  " , International Herald Tribune ,7. november 2007