1,4-бутандиол
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК Бутан-1,4-диол | |
| Другие имена Тетраметиленгликоль | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЕМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Лекарственный Банк | |
| Информационная карта ECHA | 100.003.443 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики [1] [2] | |
| С 4 Н 10 О 2 | |
| Молярная масса | 90.122 g·mol −1 |
| Плотность | 1,0171 г/см 3 (20 °С) |
| Температура плавления | 20,1 ° С (68,2 ° F; 293,2 К) |
| Точка кипения | 235 ° С (455 ° F; 508 К) |
| смешивается | |
| Растворимость в этаноле | Растворимый |
| -61.5·10 −6 см 3 /моль | |
Показатель преломления ( n D ) | 1,4460 (20 °С) |
| Опасности [3] [4] | |
| СГС Маркировка : | |
 | |
| Предупреждение | |
| Х302 , Х336 | |
| P261 , P264 , P270 , P271 , P301+P312 , P304+P340 , P312 , P330 , P403+P233 , P405 , P501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | (открытая чашка) 121 ° C (250 ° F; 394 К) |
| 350 ° С (662 ° F; 623 К) | |
| Родственные соединения | |
Родственные бутандиолы | 1,2-бутандиол 1,3-бутандиол 2,3-бутандиол цис-бутен-1,4-диол |
Родственные соединения | сукцинальдегид Янтарная кислота |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
1,4-Бутандиол , также называемый Бутан-1,4-диол (другие названия включают 1,4-B , BD , BDO и 1,4-BD ), [5] представляет собой первичный спирт и органическое соединение формулы 2 HOCH 2 CH OH CH 2 CH 2 . Это бесцветная вязкая жидкость, впервые синтезированная в 1890 году путем кислотного гидролиза N,N'-динитро-1,4-бутандиамина голландским химиком Питером Йоханнесом Деккерсом, который назвал ее «тетраметиленгликолем». [6] [7]
Синтез
[ редактировать ]
В одном промышленном химическом синтезе ацетилен реагирует с двумя эквивалентами формальдегида с образованием бутин-1,4-диола . Гидрирование бутин-1,4-диола дает бутан-1,4-диол. [9] Его также производят в промышленных масштабах из малеинового ангидрида по процессу Дэви, который сначала преобразуется в метиловый эфир малеиновой кислоты, а затем гидрируется. Другие пути - из бутадиена , аллилацетата и янтарной кислоты .
Был коммерциализирован биологический путь к BD, в котором используется генетически модифицированный организм . [10] Биосинтез гидроксибутират протекает через 4- .
Промышленное использование
[ редактировать ]Бутан-1,4-диол применяется в промышленности как растворитель и при производстве некоторых видов пластмасс , эластичных волокон и полиуретанов . В органической химии 1,4-бутандиол используется для синтеза γ-бутиролактона (ГБЛ). В присутствии фосфорной кислоты и высокой температуры он дегидратируется до важного растворителя – тетрагидрофурана . [11] При температуре около 200°С в присутствии растворимых рутениевых катализаторов диол подвергается дегидрированию с образованием бутиролактона . [12] Он используется для синтеза диглицидилового эфира 1,4-бутандиола , который затем используется в качестве реактивного разбавителя для эпоксидных смол. [13]
1,4-Бутандиол используется в производстве пластика из полибутилентерефталата (ПБТ) . [14]
Утверждается, что мировое производство бутан-1,4-диола составляет около одного миллиона метрических тонн в год, а рыночная цена составляет около 2000 долларов США (1600 евро) за тонну (2005 г.). В 2013 году мировое производство оценивалось в миллиарды фунтов (что соответствует примерно одному миллиону метрических тонн). [15]
Почти половина его дегидратируется до тетрагидрофурана для производства волокон, таких как спандекс . [16] Крупнейший производитель — BASF . [17]
Использование в качестве рекреационного наркотика
[ редактировать ]
Бутан-1,4-диол также используется как рекреационный наркотик , известный некоторым потребителям как «Бьют». [18] , «Одна запятая четыре», «Жидкая фантазия», «Один четыре пчелы» или «Один четыре БДО».
Некоторые федеральные суды США заявили, что 1,4-бутандиол оказывает такое же действие, как и его метаболит гамма-гидроксибутират (ГОМК), но несколько других федеральных судов постановили, что это не так.
Фармакокинетика
[ редактировать ]Бутан-1,4-диол быстро превращается в гамма-гидроксимасляную кислоту ферментами алкогольдегидрогеназой и альдегиддегидрогеназой , и разные уровни этих ферментов могут объяснять различия в эффектах и побочных эффектах между пользователями. [19] Хотя одновременное применение этанола и ГОМК уже представляет серьезные риски, совместное применение этанола с 1,4-бутандиолом будет значительно взаимодействовать и иметь множество других потенциальных рисков. Это связано с тем, что те же ферменты, которые отвечают за метаболизм алкоголя, также метаболизируют 1,4-бутандиол, поэтому существует большая вероятность опасного взаимодействия с лекарствами . [19] [20] У пациентов отделения неотложной помощи, передозировавших как этанол , так и 1,4-бутандиол, на начальном этапе часто появляются симптомы алкогольной интоксикации , а по мере метаболизма этанола 1,4-бутандиол затем может лучше конкурировать за фермент, и наступает второй период интоксикации. поскольку 1,4-бутандиол превращается в ГОМК. [19]
Фармакодинамика
[ редактировать ]Бутан-1,4-диол, по-видимому, обладает двумя типами фармакологического действия. Основные психоактивные эффекты 1,4-бутандиола связаны с тем, что он метаболизируется в ГОМК; однако есть исследование, предполагающее, что 1,4-бутандиол сам по себе может иметь потенциальные алкогольоподобные фармакологические эффекты. [20] Исследование пришло к такому выводу на основании того, что совместное применение бутан-1,4-диола с этанолом приводило к усилению некоторых поведенческих эффектов этанола. Однако усиление эффектов этанола может быть просто вызвано конкуренцией ферментов алкогольдегидрогеназы и альдегиддегидрогеназы с одновременно вводимым 1,4-бутандиолом. Таким образом, общие этапы, ограничивающие скорость метаболизма, приводят к замедлению метаболизма и клиренса обоих соединений, включая известный токсичный метаболит этанола – ацетальдегид .
Другое исследование не выявило эффекта после интрацеребровентрикулярной инъекции бутан-1,4-диола крысам. [21] Это противоречит гипотезе о том, что бутан-1,4-диол обладает присущими спирту фармакологическими эффектами.
Как и гамма-гидроксимасляная кислота, бутан-1,4-диол безопасен только в небольших количествах. Побочные эффекты при приеме более высоких доз включают тошноту, рвоту, головокружение, седативный эффект, головокружение и, возможно, смерть при приеме внутрь в больших количествах. Анксиолитические эффекты уменьшаются, а побочные эффекты усиливаются при применении в сочетании с алкоголем.
Законность
[ редактировать ]Хотя бутан-1,4-диол в настоящее время не включен в федеральные списки США , [22] ряд государств классифицировали 1,4-бутандиол как контролируемое вещество. отдельные лица привлекались к ответственности за хранение 1,4-бутандиола, В соответствии с Федеральным законом об аналогах который по своей сути аналогичен ГОМК. [23] Федеральное дело в Нью-Йорке в 2002 году постановило, что 1,4-бутандиол не может считаться аналогом ГОМК в соответствии с федеральным законом. [24] но позже это решение было отменено Вторым округом. [25] Присяжные в Федеральном окружном суде Чикаго установили, что 1,4-бутандиол не является аналогом ГОМК в соответствии с федеральным законом, что не оспаривалось при рассмотрении дела в Апелляционном суде седьмого округа, однако этот вывод не повлиял на исход дела. случай. [26] В Соединенном Королевстве в декабре 2009 года (вместе с другим предшественником ГОМК, гамма-бутиролактоном ) 1,4-бутандиол был внесен в список контролируемых веществ класса C . В Германии этот наркотик не является явно незаконным, но его также можно считать незаконным, если он используется в качестве наркотика. он контролируется как прекурсор В Канаде Списка VI .
2007 г., заражение игрушки Bindeez
[ редактировать ]Игрушка под названием « Bindeez » («Aqua Dots» в Северной Америке) была отозвана дистрибьютором в ноябре 2007 года из-за присутствия в ней бутан-1,4-диола. Игрушка состоит из маленьких бусинок, которые прилипают друг к другу за счет сбрызгивания водой. Бутан-1,4-диол был обнаружен методом ГХ-МС . [27] Судя по всему, завод-производитель намеревался сократить расходы за счет замены менее токсичного пентан-1,5-диола на бутан-1,4-диол. ChemNet China указала, что цена бутан-1,4-диола составляет около 1350–2800 долларов США за метрическую тонну, а цена на 1,5-пентандиол составляет около 9700 долларов США за метрическую тонну. [28]
Отравление 2021 года в Дармштадтском техническом университете
[ редактировать ]В августе 2021 года несколько человек серьезно заболели после употребления напитков в здании L2.01 кампуса Лихтвизе Дармштадтского технического университета , Германия. У семи были серьезные симптомы, двое были доставлены в больницу во Франкфурте-на-Майне , а 30-летний мужчина какое-то время находился в критическом состоянии. Бутан-1,4-диол был обнаружен в упаковках молока, а также в фильтрах для воды. На месте сыщики также обнаружили бромфенолы и дициклогексиламин . [29]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уэст, Роберт С., изд. (1981), Справочник CRC по химии и физике (62-е изд.), Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, стр. С-190, ISBN 0-8493-0462-8
- ^ 1,4-Бутандиол , Международная карта химической безопасности 1104, Женева: Международная программа по химической безопасности, март 1999 г.
- ^ Информационная база данных химической классификации HSNO , Управление по охране окружающей среды Новой Зеландии
- ^ «Краткое описание химической безопасности лаборатории 1,4-бутандиола»
- ^ «1,4-Бутандиол – применение, побочные эффекты и многое другое» . ВебМД . Проверено 31 марта 2024 г.
- ^ Деккерс, MPJ (январь 1890 г.). «Тетраметиленгликоль» . Коллекция химических предприятий Нидерландов . 9 (4): 92–102. дои : 10.1002/recl.18900090403 . ISSN 0165-0513 .
- ^ Деккерс, Питер Йоханнес (1890). О тетраметиленгликоле: Дисс. ... защищать... Питера Йоханнеса Деккерса (на голландском языке). Л. ван Нифтерик Гц.
- ^ Райландер, Пол Н. (2000). «Гидрирование и дегидрирование». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . дои : 10.1002/14356007.a13_487 . ISBN 3-527-30673-0 .
- ^ «Производство и использование 1,4-бутандиола» . 30 июля 2023 г. Проверено 30 июля 2023 г.
- ^ «Патент США: 8067214 — Композиции и методы биосинтеза 1,4-бутандиола и его предшественников» , uspto.gov , получено 1 апреля 2018 г.
- ^ Карась, Л.; Пил, В.Дж., «Эфиры», Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера , Нью-Йорк: Джон Уайли, номер документа : 10.1002/0471238961 , ISBN 9780471238966
- ^ Чжао, Цзин; Хартвиг, Джон Ф. (2005), «Безакцепторная, аккуратная, катализируемая рутением дегидрирующая циклизация диолов в лактоны», Organometallics , 24 (10): 2441–46, doi : 10.1021/om048983m
- ^ Монте, Сальваторе Дж. (1998), Притчард, Джеффри (редактор), «Разбавители и модификаторы вязкости для эпоксидных смол» , « Добавки к пластмассам: справочник AZ» , Серия «Полимерная наука и технология», том. 1, Дордрехт: Springer Нидерланды, стр. 211–216, doi : 10.1007/978-94-011-5862-6_24 , ISBN. 978-94-011-5862-6 , получено 29 марта 2022 г.
- ^ «Справочник материалов и информация о свойствах полибутилентерефталата (ПБТ)» . omnexus.specialchem.com . Архивировано из оригинала 24 ноября 2023 года . Проверено 24 ноября 2023 г.
- ^ «Объявлено о коммерческом производстве БДО на биологической основе» , Chemical Engineering , февраль 2013 г., заархивировано из оригинала 4 февраля 2015 г. , получено 21 февраля 2013 г.
- ^ «Бутандиол (цена и спрос на рынке)» , Chemical Week , 12 апреля 2006 г. , дата обращения 21 ноября 2008 г.
- ^ «Малайзия: новый завод по производству 1,4-бутандиола используется ниже мощности» , Asian Textile Business , апрель 2004 г. , получено 21 ноября 2008 г.
- ^ Австралийское агентство Associated Press (30 мая 2024 г.). «По данным полиции, наркотик «буте» для изнасилования на свидании все чаще связывают с сексуальными посягательствами в Австралии» . Хранитель . Проверено 30 мая 2024 г.
- ^ Jump up to: а б с Бензер, Теодор И.; Кэмерон, Скотт; Русси, Кристофер Скотт (8 января 2007 г.), Токсичность, гамма-гидроксибутират , eMedicine , получено 29 августа 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Полдруго, Флавио; Снид III, О. Картер (1984), «1,4-бутандиол, γ-гидроксимасляная кислота и этанол: взаимосвязи и взаимодействия», Neuropharmacology , 23 (1): 109–13, doi : 10.1016/0028-3908 (84). 90226-0 , ПМИД 6717752 , С2КИД 54415695
- ^ Картер, LP; Кук, В; Франция, CP (2006), «Отсутствие эффектов предшественников ГОМК, ГБЛ и 1,4-BD после введения icv крысам», Европейский журнал нейробиологии , 24 (9): 2595–600, doi : 10.1111/j.1460. -9568.2006.05146.x , PMID 17100847 , S2CID 24609982
- ^ «21 Кодекс США § 841 — Запрещенные действия A» , LII / Институт правовой информации , получено 2 августа 2016 г.
- ^ USA v Washam (2002) 312 F.3d 926, 930; http://cases.justia.com/us-court-of-appeals/F3/312/926/608696/
- ^ «Хранилище 1,4-бутандиола Erowid: Закон: Федеральный суд Нью-Йорка постановил, что аналогичный закон является неконституционно расплывчатым в отношении 1,4-бутандиола» , www.erowid.org , получено 1 апреля 2018 г.
- ^ Соединенные Штаты против Робертса, 363 F.3d 118 (2-й округ, 2004 г.); https://scholar.google.com/scholar_case?case=13457043198797192346&q=363+F.3d+118&hl=en&as_sdt=6,39
- ^ Соединенные Штаты против Тёркотта, 405 F.3d 515 (7-й округ, 2005 г.) «Что касается 1,4-бутандиола, присяжные вынесли специальный вердикт, в котором говорится, что 1,4-бутандиол не входит в список наркотических средств I. Аналог контролируемого вещества, поскольку химическая структура 1,4-бутандиола незначительно похожа на химическую структуру ГОМК.
- ^ Ван, Линда (9 ноября 2007 г.), «Промышленная химия обманывает популярную детскую игрушку» , Chemical & Engineering News , получено 11 августа 2009 г.
- ^ «Мать из США говорит, что ее сын начал спотыкаться и рвать после того, как съел игрушку китайского производства, которую теперь отозвали» , Boston Herald , Associated Press, 8 ноября 2007 г.
- ^ «Следователи, по-видимому, обнаружили на кухне нокаутирующие капли после отравлений в Техническом университете Дармштадта», Штерн , 27 августа 2021 г. , получено 1 сентября 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Международная карта химической безопасности 1104
- Отчет о первоначальной оценке СИДС по 1,4-бутандиолу, предоставленный Организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР)
- Запись в базе данных товаров для дома NLM