6ППД
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
Н 1 -(4-Метилпентан-2-ил)- N 4 -фенилбензол-1,4-диамин | |
| Другие имена
N- (1,3-диметилбутил)-N' - фенил -1,4-бензолдиамин
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.011.222 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Число | 3077 |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 18 Ч 24 Н 2 | |
| Молярная масса | 268.404 g·mol −1 |
| Появление | твердый порошок коричневого или фиолетового цвета |
| Плотность | 1.07 |
| Температура плавления | 45 ° C (113 ° F; 318 К) |
| Точка кипения | 260 ° С (500 ° F; 533 К) |
| войти P | 3.972 |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
  
| |
| Опасность | |
| Х302 , Х317 , Х360 , Х410 | |
| P201 , P202 , P261 , P264 , P270 , P272 , P273 , P280 , P281 , P301+P312 , P302+P352 , P308+P313 , P321 , P330 , P333+P313 , P363 , П391 , П405 , П501 | |
| точка возгорания | 204 ° С (399 ° F; 477 К) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
6PPD представляет собой органическое химическое вещество, широко используемое в качестве стабилизирующей добавки (или антидеграданта) в каучуках, таких как NR , SBR и BR ; все они часто встречаются в автомобильных шинах. [ 1 ] Хотя это эффективный антиоксидант, его в основном используют из-за его превосходных антиозонирующих свойств. Это один из нескольких антиозонантов на основе п -фенилендиамина . [ 2 ]
Его используют в резине с конца 1970-х годов. [ 3 ] Он стал предметом пристального внимания с 2020 года, когда было установлено, что продукт его окисления (6PPD-Q) вызывает преднерестовую смертность кижуча . [ 4 ] [ 5 ]
Производство
[ редактировать ]6PPD получают восстановительным аминированием метилизобутилкетона ( PPD (который имеет шесть атомов углерода, отсюда цифра «6» в названии) фенилфенилендиамином ). [ 6 ] Получается рацемическая смесь.
Приложение
[ редактировать ]6PPD — это обычный антиозонант каучука, широко применяемый в автомобильных шинах. Он подвижен внутри резины и медленно мигрирует на поверхность посредством размытия . Здесь он образует «защитную пленку», реагирующую с озоном быстрее, чем озон может вступить в реакцию с резиной. [ 7 ] В результате этого процесса образуются аминоксильные радикалы. [ 8 ] [ 9 ] и сначала считалось, что он разлагается только до хинондиимина, но с тех пор стало понятно, что он продолжает окисляться до хинонов , среди других продуктов. [ 10 ] Несмотря на то, что 6PPD используется в шинах с середины 1960-х годов, его преобразование в хиноны было впервые обнаружено в 2020 году. [ 11 ] [ 12 ] Окисленные продукты не являются эффективными антиозонантами, а это означает, что 6PPD является жертвенным агентом.
Склонность 6PPD к выцветанию на поверхности является защитной, поскольку поверхностная пленка антиозонанта пополняется за счет запасов, содержащихся в каучуке. Однако это же свойство облегчает попадание 6ППД и продуктов его окисления в окружающую среду в виде остатков износа шин. 6PPD-хинон (6PPD-Q, CAS RN: 2754428-18-5) вызывает особую и растущую озабоченность из-за его токсичности для рыб.
Воздействие на окружающую среду
[ редактировать ]6PPD и 6PPD-хинон попадают в окружающую среду через износ шин и достаточно растворимы в воде, чтобы попасть в речные системы через городские стоки . Отсюда они широко распространяются (при снижении уровня) от городских рек до эстуариев, побережий и, наконец, глубоководных районов. [ 13 ]
6PPD-хинон представляет опасность для окружающей среды, поскольку он токсичен для кижуча , убивая их до того, как они нерестятся в пресноводных ручьях . [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]
Исследование 2022 года также выявило токсическое воздействие на такие виды, как ручьевая форель и радужная форель . [ 17 ] Опубликованные летальные концентрации составляют: [ 17 ] [ 18 ]
- кижуч: LC 50 = 0,095 мкг/л
- ручьевая форель: LC 50 = 0,59 мкг/л
- радужная форель: LC 50 = 1,0 мкг/л
Неизвестно, почему озоноокисленный 6PPD токсичен для кижуча, но было высказано предположение, что большие различия в летальных дозах между видами могут быть связаны с их способностью избавляться от 6PPD-Q посредством глюкуронидации . [ 19 ] Организация Nisqually и некоммерческая организация «Да здравствуют короли» установили мобильный фильтр ливневой воды на мосту в долине Охоп в 2022 году. Департамент экологии Вашингтона , Университет штата Вашингтон и Ассоциация производителей шин США работают над регулированием и обучением. [ 20 ]
6PPD сам по себе смертелен для коловраток , особенно в сочетании с хлоридом натрия , хотя и не в том уровне, который обычно встречается в стоках с дорожной соли. [ 21 ] Небольшое исследование биомониторинга в Южном Китае показало, что и 6PPD, и 6PPDQ присутствуют в моче человека; концентрации были низкими, но последствия для здоровья неизвестны. [ 22 ] Синтетический путь получения 6PPD-хинона был опубликован на сайте ChemRxiv . [ 23 ]
См. также
[ редактировать ]- N -изопропил- N'- фенил-1,4-фенилендиамин (IPPD), родственный антиозонант.
- N , N' -Ди-2-бутил-1,4-фенилендиамин , антиоксидант на основе фенилендиамина, используемый в качестве присадки к топливу.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ассоциация производителей шин США (15 июля 2021 г.). «Заявление Сары Э. Амик, вице-президента EHS&S и старшего юрисконсульта Ассоциации производителей шин США» . Комитет по природным ресурсам, Подкомитет по надзору и расследованиям Палаты представителей США.
- ^ Крюгер, Р.Х.; Буасьер, К; Кляйн-Хартвиг, К; Кречмар, HJ (2005). «Новые фенилендиаминовые антиозонанты для товаров на основе натурального и синтетического каучука». Пищевая добавка Contam . 22 (10): 968–974. дои : 10.1080/02652030500098177 . ПМИД 16227180 . S2CID 10548886 .
- ^ Эшворт, Британская Колумбия; Хилл, П. (1979). «Глава 7: Защитные агенты» . Развитие резиновых технологий, Том 1 . Лондон: Издательство прикладной науки. стр. 227–239. ISBN 0853348626 .
- ^ Тянь, Женью; Чжао, Хаоци; Питер, Кэтрин Т.; Гонсалес, Мелисса; Ветцель, Джилл; Ву, Кристофер; Ху, Симинь; Пратт, Жасмин; Мадрок, Эмма; Хеттингер, Рэйчел; Занавес, Аллан Э.; Бисвас, Раджри Гош; Кок, Флавий Виниций Златоуст; Сунг, Рональд; Дженн, Эми; Ду, Боуэн; Хоу, Фань; Он, Хуан; Ландин, Рэйчел; Гилбрит, Элис; Саттон, Ребекка; Шольц, Натаниэль Л.; Дэвис, Джей В.; Додд, Майкл С.; Симпсон, Эндрю; Макинтайр, Дженнифер К.; Колодзей, Эдвард П. (8 января 2021 г.). «Повсеместное химическое вещество, полученное из каучука шин, вызывает острую смертность кижуча». Наука 371 (6525): 185–189. Бибкод : 2021Sci...371..185T . дои : 10.1126/science.abd6951 . ПМИД 33273063 .
- ^ Чедвик, Джули (12 июля 2024 г.). «Как исследователи обнаружили токсин 6PPD-Q, убивающий шины кижуча» . Дискурс . Проверено 26 июля 2024 г.
- ^ Ханс-Вильгельм Энгельс и др., «Каучук, 4. Химические вещества и добавки» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , 2007, Wiley-VCH, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a23_365.pub2
- ^ Латтимер, Р.П.; Хузер, скорая помощь; Слой, RW; Ри, СК (1 мая 1983 г.). «Механизмы озонирования N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамина». Химия и технология резины . 56 (2): 431–439. дои : 10.5254/1.3538136 .
- ^ Катальдо, Франко; Фосетт, Брэд; Хуанг, Семона; Эбенезер, Уоррен (январь 2015 г.). «О ранних стадиях реакции озона с N,N'-замещенными п-фенилендиаминами (6PPD, 77PD) и N,N',N»-замещенным-1,3,5-триазином «Дуразон®»: Электронно-спиновый резонанс (ЭПР) и исследование электронной абсорбционной спектроскопии». Деградация и стабильность полимеров . 111 : 223–231. doi : 10.1016/j.polymdegradstab.2014.11.011 .
- ^ Катальдо, Франко (январь 2018 г.). «Ранние стадии реакции антиозонантов п-фенилендиамина с озоном: образование катион-радикала и нитроксильного радикала». Деградация и стабильность полимеров . 147 : 132–141. doi : 10.1016/j.polymdegradstab.2017.11.020 .
- ^ Зайверт, Беттина; Нихемаити, Маолида; Трусье, Марева; Вейраух, Штеффен; Реемтсма, Торстен (апрель 2022 г.). «Абиотическая окислительная трансформация 6-ППД и 6-ППД-хинона из шин и появление их продуктов в снеге с городских дорог и в городских сточных водах» . Исследования воды . 212 : 118122. Бибкод : 2022WatRe.21218122S . дои : 10.1016/j.watres.2022.118122 . ПМИД 35101694 . S2CID 246336931 .
- ^
Тянь, Женьюй; Чжао, Хаоци; Питер, Кэтрин Т.; Гонсалес, Мелисса; Ветцель, Джилл; Ву, Кристофер; Ху, Симинь; Прат, Жасмин; Мадрок, Эмма; Хеттингер, Рэйчел; Кортина, Аллан Э.; Бисвас, Раджри Гош; Кок, Флавио Винисиус Крисостомо; Сунг, Рональд; Дженн, Эми; Ду, Боуэн; Хоу, Фань; Он, Хуан; Ландин, Рэйчел; Гилбрит, Алисия; Саттон, Ребекка; Шольц, Натаниэль Л.; Дэвис, Джей В.; Додд, Майкл С.; Симпсон, Андре; Макинтайр, Дженифер К. (3 декабря 2020 г.), «Повсеместное химическое вещество, полученное из шинной резины, вызывает острую смертность кижуча», Science , 371 (6525): 185–189, Bibcode : 2021Sci...371..185T , doi : 10.1126/science.abd6951 , PMID 33273063 , S2CID 227281491 ,
... существующие оценки содержания TWP [частиц износа шин], выщелачивания и токсичности явно неполны. ... Соответственно, последствия такого воздействия для здоровья человека заслуживают оценки. ... Маловероятно, что кижуч обладает уникальной чувствительностью ... (в печати 8 января 2021 г.)
- ^ Также ошибка в этой статье, опубликованной в журнале Science vol. 375, № 6582, 18 февраля 2022 г. doi : 10.1126/science.abo5785 сообщает об обновленных оценках токсичности, как указано ниже.
- ^ Цзэн, Лиси; Ли, Йи; Сунь, Юсинь; Лю, Лян-Ин; Шен, Минцзе; Ду, Бибай (31 января 2023 г.). «Широко распространенное распространение и транспорт п-фенилендиаминов и их хинонов в отложениях городских рек, эстуариев, побережий и глубоководных регионов». Экологические науки и технологии . 57 (6): 2393–2403. Бибкод : 2023EnST...57.2393Z . doi : 10.1021/acs.est.2c07652 . ПМИД 36720114 . S2CID 256458111 .
- ^ «Загрязнение автомобильными шинами приводит к гибели лосося на западном побережье США, говорится в исследовании» . Хранитель . 3 декабря 2020 г.
- ^ «Ученые разгадали тайну массовой гибели кижуча. Убийца? Химическое вещество из автомобильных шин» . Лос-Анджелес Таймс . 3 декабря 2020 г.
- ^ Йоханнессен, Кассандра; Хельм, Пол; Лашук, Брент; Яржо, Вивиан; Меткалф, Крис Д. (февраль 2022 г.). «Соединения, изнашивающие шины, 6PPD-хинон и 1,3-дифенилгуанидин в городском водоразделе» . Архив загрязнения окружающей среды и токсикологии . 82 (2): 171–179. Бибкод : 2022ArECT..82..171J . дои : 10.1007/s00244-021-00878-4 . ПМЦ 8335451 . ПМИД 34347118 .
- ^ Jump up to: а б Маркус Бринкманн; Дэвид Монтгомери; Саммер Селинджер; Джастин Г. П. Миллер; Эрик Сток (2 марта 2022 г.), «Острая токсичность химического вещества 6PPD-хинона, полученного из шинной резины, для четырех рыб, имеющих коммерческое, культурное и экологическое значение», Environmental Science & Technology Letters , vol. 9, нет. 4, стр. 333–338, Bibcode : 2022EnSTL...9..333B , doi : 10.1021/acs.estlett.2c00050 , S2CID 247336687
- ^ Тянь, Женьюй; Гонсалес, Мелисса; Райдаут, Крейг; Чжао, Хоаки Нина; Ху, Симинь; Ветцель, Джилл; Мадрок, Эмма; Джеймс, К. Эндрю; Макинтайр, Дженифер К.; Колодзей, Эдвард П. (11 января 2022 г.), «6PPD-Хинон: пересмотренная оценка и количественный анализ токсичности с использованием коммерческого стандарта», Environmental Science & Technology Letters , 9 (2): 140–146, Bibcode : 2022EnSTL...9.. 140T , номер документа : 10.1021/acs.estlett.1c00910 , S2CID 245893533
- ^ Монтгомери, Дэвид; Цзи, Сяовэнь; Кантин, Дженна; Филибер, Даниэль; Фостер, Гарретт; Селинджер, Лето; Джайн, Нитеш; Миллер, Джастин; Макинтайр, Дженифер; де Журдан, Бенджамин; Уайзман, Стив; Хеккер, Маркус; Бринкманн, Маркус (19 декабря 2023 г.). «Межвидовые различия в токсичности 6PPD-хинона у семи видов рыб: идентификация метаболитов и полуколичественная оценка». Экологические науки и технологии . 57 (50): 21071–21079. Бибкод : 2023EnST...5721071M . doi : 10.1021/acs.est.3c06891 . ПМИД 38048442 . S2CID 265658590 .
- ^ Лена Бек (17 мая 2022 г.). «Ваша машина убивает кижуча» . Счетчик .
- ^ Клаушис, Тони; Исанта-Наварро, Яна (10 июля 2022 г.). «Совместное воздействие соли и загрязнения 6PPD на пресноводных травоядных» (PDF) . Наука об общей окружающей среде . 829 : 154675. Бибкод : 2022ScTEn.82954675K . doi : 10.1016/j.scitotenv.2022.154675 . ПМИД 35314241 . S2CID 247577987 – через Dynatrait.
- ^ Ду, Бибай; Лян, Боуэн; Ли, Йи; Шен, Минцзе; Лю, Лян-Ин; Цзэн, Лиси (13 декабря 2022 г.). «Первый отчет о присутствии N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамина (6PPD) и 6PPD-хинона в качестве широко распространенных загрязнителей в человеческой моче из Южного Китая». Письма об экологической науке и технологиях . 9 (12): 1056–1062. Бибкод : 2022EnSTL...9.1056D . doi : 10.1021/acs.estlett.2c00821 . S2CID 253828438 .
- ^ Агуа, Алон; Стэнтон, Райан; Пиррунг, Майкл (04 февраля 2021 г.). «Приготовление 2-((4-метилпентан-2-ил)амино)-5-(фениламино)циклогекса-2,5-диен-1,4-диона (6PPD-хинон), опасного для окружающей среды для лосося» (PDF) ) . ChemRxiv . дои : 10.26434/chemrxiv.13698985.v1 . S2CID 234062284 .