1,4-다이옥산

1,4-Dioxane
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1,4-다이옥산
Chemical structure of dioxane
1,4-dioxane
이름
선호 IUPAC 이름
1,4-다이옥산
체계적 IUPAC 이름
1,4-다이옥사시클로헥산
기타 이름
[1,4]다이옥산
p-다이옥산
[6]-180-2
이산화 디틸렌
디틸렌에테르
다이옥산
식별자
  • 123-91-1 checkY
3D 모델(JSmol)
102551
체비
켐벨
켐스파이더
드러그뱅크
ECHA InfoCard 100.004.239 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 204-661-8
케그
펍켐 CID
RTECS 번호
  • JG8225000
유니
UN 번호 1165
  • InChi=1S/C4H8O2/c1-2-6-4-3-1/h1-4H2 checkY
    키: RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChi=1/C4H8O2/c1-2-6-4-3-1/h1-4H2
    키: RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYAN
  • O1CCOCC1
특성.
C4H8O2
어금질량 88.1987 g·messages−1
외관 무색액[1]
냄새 순하고 에테르[1] 같은
밀도 1.033 g/mL
녹는점 11.8°C(53.2°F, 284.9K)
비등점 101.1°C(214.0°F, 374.2K)
불능
증기압 29 mmHg(20°C)[1]
자기 감수성(magnetic susibility)
 -52.16·10cm−63/192
열화학
196.6 J/K·몰
−354 kJ/mol
−2363 kJ/mol
위험
주요 위험 발암물질[1]
GHS 픽토그램 GHS02: FlammableGHS07: Exclamation markGHS08: Health hazard
GHS 시그널 워드 위험
H225, H315, H319, H332, H336, H351, H370, H372, H373
P201, P202, P210, P233, P240, P241, P242, P243, P260, P261, P264, P270, P271, P280, P281, P302+P352, P303+P361+P353, P304+P312, P304+P340, P305+P351+P338, P307+P311, P308+P313, P312, P314, P321, P332+P313, P337+P313, P362, P370+P378, P403+P233, P403+P235, P405, P501
NFPA 704(화재 다이아몬드)
2
3
1
플래시 포인트 12°C(54°F, 285K)
180°C(356°F, 453K)
폭발 한계 2.0–22%[1]
치사량 또는 농도(LD, LC):
  • 5.7 g/kg(구강, 구강)
  • 5.2 g/kg(랫드, 구강)
  • 3.9 g/kg(양돈 돼지, 구강)
  • 7.6 g/kg(피부, 피부)
  • 10,190ppm(시간, 2시간)
  • 12,568ppm(랫드, 2시간)[2]
1000~3000ppm(돼지 1마리, 3시간)

12,022ppm(고양이, 7시간)
2085ppm(시간, 8시간)[2]

NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 TWA 100ppm(360mg/m3) [피부][1]
REL(권장)
 Ca C 1ppm(3.6mg/m),3 [30분][1]
IDLH(즉시 위험)
 Ca [500ppm][1]
관련 화합물
관련 화합물
 옥산
트리오산
테트록산
펜톡산
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
check 이버라이시checkY☒N(?)
Infobox 참조 자료

1,4-다이옥산(/daɪɒkkseɪn/)은 에테르로 분류되는 헤테로사이클릭 유기 화합물이다. 디에틸에테르와 비슷한 희미한 단 냄새가 나는 무색 액체다. 이 화합물은 다른 다이옥산 이소메르(1,2-와 1,3-)가 거의 마주치지 않기 때문에 흔히 단순 다이옥산이라고 불린다.

다이옥산은 실험실뿐만 아니라 다양한 실용적 용도의 용매로 사용되며, 또한 알루미늄 용기에 염소 처리된 탄화수소를 운반하는 안정제로도 사용된다.[3]

합성

다이옥산은 디에틸렌 글리콜의 산성-카탈리시스 탈수증에 의해 생성되며, 이는 다시 산화 에틸렌의 가수분해로부터 얻어진다.

1985년, 다이옥산의 세계 생산능력은 11,000톤에서 14,000톤 사이였다.[4] 1990년 미국의 다이옥산 총 생산량은 5,250톤에서 9,150톤 사이였다.[5]

구조

다이옥산 분자는 중심대칭으로, 의자의 순응을 채택한다는 뜻으로, 사이클로헥산의 친척들의 전형이다. 그러나 분자는 순응적으로 유연하며, 예를 들어 금속 양이온의 킬레이트화에서 보트 순응은 쉽게 채택된다. 다이옥산은 에틸렌옥실 단위가 2개뿐인 작은 크라운 에테르와 닮았다.

사용하다

트리클로로에탄 수송

1980년대에 생산된 다이옥산의 대부분은 알루미늄 용기에 보관하고 운반하기 위한 1,1,1-트리클로로에탄의 스태빌라이저로 사용되었다. 일반적으로 알루미늄은 통과성 산화층에 의해 보호되지만, 이러한 층이 교란되면 금속 알루미늄은 트리클로로에탄과 반응하여 알루미늄 트리클로라이드를 제공하며, 이는 다시 나머지 트리클로로에탄의 탈수소화를 염화비닐리덴과 염화수소에 촉매로 만든다. 디옥산염은 삼염화알루미늄으로 인덕트를 형성하여 이 촉매반응을 "독"한다.[4]

용매로

시스템 1,4-dioxane/water에 대한 이항 위상 다이어그램

다이옥산은 잉크, 접착제, 셀룰로오스 에스테르와 같은 다용도 용매로서 다양한 용도에 사용된다.[6] 독성이 낮고 비등점(101°C, THF 66°C 대비)이 높기 때문에 일부 공정에서 테트라하이드로푸란(THF)으로 대체된다.

디에틸에테르는 물에 용해되지 않는 편이지만 다이옥산염은 불용성이고 실제로 저광학적이다. 표준 압력에서 질량별 비율 17.9:82.1에서 물과 다이옥산을 혼합한 것은 87.6C에서 끓는 양성 아제오트로프다.[7]

산소 원자는 루이스의 기본이고, 그래서 다이옥산은 많은 무기 화합물을 용해할 수 있고, 킬레이트 디테일러 리간드의 역할을 한다. I2, 페놀, 알코올, bis(헥사플로라시아세틸라세토나토)코퍼(II) 등 다양한 루이스 산과 1:1 인덕트를 형성한다. 하드 베이스로 분류되며 ECW 모델의 베이스 파라미터는 EB = 1.86, C = 1.29이다B. 그것은 그리냐드 시약과 반응하여 디할라이드 마그네슘을 침전시킨다. 이런 식으로 디옥산(dioxane)을 사용하여 슐렌크 평형을 구동시킨다.[4] 디메틸마그네슘은 다음과 같은 방법으로 준비된다.[8][9]

2 CH3MgBr + (C2H4O)2 → MgBr2(C2H4O)2 + (CH3)2Mg

분광학

다이옥산은 산화 중수소 내 핵자기 공명 분광기의 내부 표준으로 사용된다.[10]

독성학

안전

다이옥산은 쥐의50 LD가 5170mg/kg이다.[4] 그것은 눈과 호흡기를 자극한다. 노출은 중추신경계, 간, 신장에 손상을 줄 수 있다.[11] 1978년 1,4-다이옥산에 피폭된 근로자를 대상으로 실시한 사망률 연구에서 암으로 인한 관측된 사망자 수는 예상 수치와 크게 다르지 않았다.[12] 디옥산은 미국 독성학 프로그램에 의해 "인간 발암물질로 예상되는 합리적인" 물질로 분류된다.[13] 또한 IARC에 의해 그룹 2B 발암물질로 분류된다. 다른 동물에서 알려진 발암물질이기 때문에 인간에게 발암 가능성이 있다.[14] 미국 환경보호국은 디옥산(dioxane)을 인간 발암가능성(통제된 동물 연구에서 암 발생률이 증가하는 것을 관찰했지만 화합물을 사용하는 노동자의 역학 연구에서 관찰되지 않음)과 c에서 알려진 자극성(관찰되지 않음-적응-효과 수준이 m당 400mg)으로 분류한다.상업용 제품에서 발견되는 것보다 훨씬 더 높은 [15]등고 캘리포니아 발의안 제65호에 따르면 다이옥산은 미국 캘리포니아주에서 암을 유발하는 것으로 분류된다.[16] 쥐를 대상으로 한 동물 연구는 가장 큰 건강 위험은 순수한 형태의 증기 흡입과 관련이 있다는 것을 보여준다.[17][18][19] 뉴욕주는 1,4-다이옥산에 대한 최초의 식수 기준을 채택하고 최대 오염물질 수치를 10억분의 1로 설정했다.[20]

그것은 또한 수생 생물에게 낮은 독성을 가지고 있고 많은 경로를 통해 생물 분해될 수 있다.[21] 디옥산염은 물에 잘 녹고, 토양에 쉽게 묶이지 않으며, 지하수에 쉽게 침출수가 되기 때문에 문제는 더욱 악화된다. 자연적으로 발생하는 생물분해 과정에도 내성이 있다. 이러한 특성 때문에 다이옥산 플룸은 관련 용매 플룸보다 더 클 수 있다(그리고 더 하향식).

폭발위험

다른 에테르들처럼, 다이옥산도 공기에 장기간 노출될 때 대기 산소와 결합하여 잠재적으로 폭발할 수 있는 과산화물을 형성한다. 이러한 혼합물의 증류는 위험하다. 금속 나트륨 아래에 보관하면 폭발 위험을 제한할 수 있다.

환경

다이옥산은 몇몇 지역의 지하수 공급에 영향을 미쳤다. 미국 내 많은 지역에서 1μg/L(~1ppb) 수준의 다이옥산이 검출됐다.[5] 미국 뉴햄프셔 주에서는 2010년 67개 지점에서 2ppb에서 1만1000ppb 이상의 농도로 발견되었다. 이 중 30곳은 고형 폐기물 매립지로 대부분 수년 전부터 폐쇄돼 왔다.

화장품

디옥산은 클렌징과 보습 제품에서 발견되는 일부 성분으로 가는 경로인 에톡실화 과정의 부산물로서 화장품과 탈취제, 향수, 샴푸, 이쑤시개, 구강진 등의 개인 케어 제품을 오염시킬 수 있다.[22][23] 그 ethoxylation 과정 나트륨 laureth 황산과 암모늄 laureth 황산 같은 청소 요원이 덜한 연마했으며 제안을 높였다 거품의 특징이다. 1,4-다이 옥 세인 적은 양을 화장품들, 화장품에서 중국과 U.S.[24]연구에 사용되 ethoxyla의 화학적 발견했다 아직 규제되지 않은 물질에서 발견되도록 한다.테드 원재료 및 기성 화장품 환경 워킹그룹(EWG)[25]은 화장품 데이터베이스인 스킨딥의 헤어 릴랙서 97%, 베이비 비누 57%, 전체 제품의 22%가 1,4-다이옥산에 오염돼 있는 것으로 나타났다.

미국 식품의약국(FDA)은 1979년부터 화장품 원료와 완제품에 대해 1,4-다이옥산(dioxane)을 대상으로 테스트를 실시했으며,[26] 1,4-다이옥산(dioxane)은 최대 1410ppm(~0.14%wt)의 에톡스틸화 원료에, 279ppm(~0.03%wt)의 선에서 나타났다.[26] 어린이용 샴푸에서 1,4-다이옥산 수치가 85ppm(~0.01%wt)을 초과하면 원료 및 완제품에 대한 면밀한 모니터링이 보증된다는 것을 알 수 있다.[26] FDA는 제조업체에게 1,4-다이옥산을 제거하도록 권장하고 있지만, 연방법에 의해 요구되지는 않는다.[27]

뉴욕은 2019년 12월 9일 2022년 말 기준 10ppm 이상 1,4-다이옥산 화장품 판매를 금지하는 법안을 통과시켰다.[28] 이 법은 또 2022년 말 1,4-다이옥산 2ppm 이상이 함유된 가정용 청소용품과 개인 관리용품의 판매를 금지하기로 했다.

참고 항목

다이옥산 3등분

참조

  1. ^ a b c d e f g h NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0237". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  2. ^ a b "Dioxane". Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  3. ^ 위스콘신 주 보건부(2013) 1,4-다이옥산 팩트 시트. 간행물 00514. 2016-11-12에 접속.
  4. ^ a b c d Surprenant, Kenneth S. (2000). "Dioxane". Dioxane in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a08_545. ISBN 978-3527306732.
  5. ^ a b "1, 4-Dioxane Fact Sheet: Support Document" (PDF). OPPT Chemical Fact Sheets. United States Environmental Protection Agency. February 1995. Retrieved 14 May 2010.
  6. ^ 클라우스 와세르멜, 한스 위르겐 아르페(2003) "산업 유기 화학" 존 와일리 & 선즈 158쪽 ISBN 3527305785, 9783527305780.
  7. ^ 슈나이더, C. H.; 린치, C. C.: Ternary 시스템: 다이옥산-에타놀-워터(J. Am.) Chem. Soc. 1943, vol. 65, pp 1063–1066. doi:10.1021/ja01246a015.
  8. ^ Cope, Arthur C. (1935). "The Preparation of Dialkylmagnesium Compounds from Grignard Reagents". Journal of the American Chemical Society. 57 (11): 2238. doi:10.1021/ja01314a059.
  9. ^ Anteunis, M. (1962). "Studies of the Grignard Reaction. II. Kinetics of the Reaction of Dimethylmagnesium with Benzophenone and of Methylmagnesium Bromide-Magnesium Bromide with Pinacolone". The Journal of Organic Chemistry. 27 (2): 596. doi:10.1021/jo01049a060.
  10. ^ Shimizu, A.; Ikeguchi, M.; Sugai, S. (1994). "Appropriateness of DSS and TSP as internal references for 1H NMR studies of molten globule proteins in aqueous media". Journal of Biomolecular NMR. 4 (6): 859–62. doi:10.1007/BF00398414. PMID 22911388. S2CID 34800494.
  11. ^ "International Chemical Safety Card". National Institute for Occupational Safety and Health. Archived from the original on 29 April 2005. Retrieved 6 February 2006.
  12. ^ Buffler, Patricia A.; Wood, Susan M.; Suarez, Lucina; Kilian, Duane J. (April 1978). "Mortality Follow-up of Workers Exposed to 1,4-Dioxane". Journal of Occupational and Environmental Medicine. 20 (4): 255–259. PMID 641607. Retrieved 26 March 2016.
  13. ^ "12th Report on Carcinogens". United States Department of Health and Human Services' National Toxicology Program. Archived from the original on 14 July 2014. Retrieved 11 July 2014.
  14. ^ IARC Monographs Volume 71 (PDF). International Agency for Research on Cancer. Retrieved 11 July 2014.
  15. ^ 1,4-다이옥산(1,4-디에틸렌산화물). 위험 요약. 미국 환경보호국. 1992년 4월 작성, 2000년 1월 개정. 팩트 시트.
  16. ^ "Chemicals Known to the State to Cause Cancer or Reproductive Toxicity" (PDF). Office of Environmental Health Hazard Assessment. 2 April 2010. Archived from the original (PDF) on 24 May 2010. Retrieved 14 December 2013. 1,4-Dioxane CAS#123-91-1 (Listed 1 January 1988)
  17. ^ Kano, Hirokazu; Umeda, Yumi; Saito, Misae; Senoh, Hideki; Ohbayashi, Hisao; Aiso, Shigetoshi; Yamazaki, Kazunori; Nagano, Kasuke; Fukushima, Shoji (2008). "Thirteen-week oral toxicity of 1,4-dioxane in rats and mice". The Journal of Toxicological Sciences. 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). "Thirteen-week inhalation toxicity of 1,4-dioxane in rats". Inhalation Toxicology. 20 (10): 961–71. doi:10.1080/08958370802105397. PMID 18668411. S2CID 86811931.
  19. ^ Kasai, T.; Kano, H.; Umeda, Y.; Sasaki, T.; Ikawa, N.; Nishizawa, T.; Nagano, K.; Arito, H.; Nagashima, H.; Fukushima, S. (2009). "Two-year inhalation study of carcinogenicity and chronic toxicity of 1,4-dioxane in male rats". Inhalation Toxicology. 21 (11): 889–97. doi:10.1080/08958370802629610. PMID 19681729. S2CID 45963495.
  20. ^ [1][데드링크]
  21. ^ Kinne, Matthias; Poraj-Kobielska, Marzena; Ralph, Sally A.; Ullrich, René; Hofrichter, Martin; Hammel, Kenneth E. (2009). "Oxidative cleavage of diverse ethers by an extracellular fungal peroxygenase". The Journal of Biological Chemistry. 284 (43): 29343–9. doi:10.1074/jbc.M109.040857. PMC 2785565. PMID 19713216.
  22. ^ 2004년 11월 1일 웨이백 머신에 보관된 발암물질에 대한 10차 보고서 2002년 12월 미국 보건부, 공중 보건부, 국립 독물학 프로그램
  23. ^ "Chemical Encyclopedia: 1,4-dioxane". Healthy Child Healthy World. Archived from the original on 29 November 2009. Retrieved 14 December 2009.
  24. ^ "Watchdog issues inspection results on Johnson & Johnson". China Daily. Xinhua. 21 March 2009. Retrieved 14 May 2010.
  25. ^ "The Dangers of 1,4-Dioxane and How to Avoid It". Aspen Clean. Aspen Clean. 11 February 2020. Retrieved 17 December 2020.
  26. ^ a b c Black, RE; Hurley, FJ; Havery, DC (2001). "Occurrence of 1,4-dioxane in cosmetic raw materials and finished cosmetic products". Journal of AOAC International. 84 (3): 666–70. doi:10.1093/jaoac/84.3.666. PMID 11417628.
  27. ^ FDA/CFSAN--코스메틱 핸드북 제3부: 화장품 관련 규제 요건 및 건강 위험 문제 금지 성분 및 기타 위험 물질: 9. 디옥산 Web.archive.org
  28. ^ "New York restricts 1,4-dioxane in cleaning and personal care products". Cen.acs.org. Retrieved 13 November 2021.