Propylenglykol

Propylenglykol
Enantiomery (R) - (-) vlevo a (S) - (+) vpravo.
Identifikace
Název IUPAC	Propan-1,2-diol
Synonyma	propan-1,2-diol 1,2-dihydroxypropan methyl glykol
N O CAS	57-55-6 (racemický) 4254-15-3 (S+) 4254-14-2 (R-)
Ne o ECHA	100 000 307
Ne o EC	200-338-0
PubChem	1030
N O E	E1520
FEMA	2940
ÚSMĚVY	CC (CO) O PubChem , 3D pohled
InChI	InChI: 3D pohled InChI = 1 / C3H8O2 / c1-3 (5) 2-4 / h3-5H, 2H2,1H3
Vzhled	bezbarvá, hygroskopická, viskózní kapalina bez zápachu.
Chemické vlastnosti
Vzorec	C 3 H 8 O 2   [izomery]
Molární hmotnost	76,0944 ± 0,0036  g / mol C 47,35%, H 10,6%, O 42,05%,
pKa	14,8 ( 25  ° C )
Dipolární moment	2,25  D.
Molekulární průměr	0,533  nm
Fyzikální vlastnosti
T. fúze	-59  ° C
T ° vroucí	188,2  ° C
Rozpustnost	Rozpustný v etheru . Nerozpustný v olejích
Parametr rozpustnosti δ	25,8  J 1/2 · cm -3/2 (≤ 20  ° C )
Mísitelnost	Mísitelný s vodou, acetonem , chloroformem , alkoholem .
Objemová hmotnost	1,036  g · cm -3 ( 25  ° C ) rovnice: ρ=1,0923/0,26106(1+(1-T/626)0.20459){\ displaystyle \ rho = 1,0923 / 0,26106 ^ {(1+ (1-T / 626) ^ {0.20459})}}} Hustota kapaliny v kmol · m -3 a teplota v Kelvinech od 213,15 do 626 K. Vypočtené hodnoty: 1,03258 g · cm -3 při 25 ° C. T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 ) 213,15 -60 14,363 1,09295 240,67 -32,48 14.11684 1,07422 254,44 -18,72 13,99015 1,06458 268.2 -4,95 13,86086 1,05474 281,96 8,81 13,72881 1,04469 295,72 22.57 13,59381 1,03442 309,48 36,33 13,45565 1,02391 323,24 50,09 13,3141 1,01314 337.01 63,86 13,16892 1,00209 350,77 77,62 13.0198 0,99074 364,53 91,38 12,86642 0,97907 378,29 105,14 12,7084 0,96705 392,05 118,9 12,54531 0,95464 405,81 132,66 12,37665 0,9418 419,58 146,43 12. 20183 0,9285 T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 ) 433,34 160,19 12,02015 0,91467 447,1 173,95 11,83079 0,90026 460,86 187,71 11,63273 0,88519 474,62 201,47 11,42474 0,86937 488,38 215,23 11.20526 0,85266 502,15 229 10,97233 0,83494 515,91 242,76 10,72334 0,81599 529,67 256,52 10,45478 0,79556 543,43 270,28 10.16173 0,77326 557,19 284,04 9,83689 0,74854 570,95 297,8 9,46869 0,72052 584,72 311,57 9,03684 0,68766 598,48 325,33 8,49953 0,64677 612,24 339,09 7,73927 0,58892 626 352,85 4,184 0,31838
Teplota samovznícení	371  ° C
Bod vzplanutí	99  ° C (uzavřený kelímek); 107  ° C (otevřený kelímek)
Meze výbušnosti ve vzduchu	2,6 - 12,6  % objemových
Tlak nasycených par	při 20  ° C  : 10,6  Pa rovnice: Pprotis=EXp(212,8+-15420T+(-28.109)×lne(T)+(2,1564E-5)×T2){\ displaystyle P_ {vs} = exp (212,8 + {\ frac {-15420} {T}} + (- 28,109) \ krát ln (T) + (2,1564E-5) \ krát T ^ {2})} Tlak v pascalech a teplota v Kelvinech od 213,15 do 626 K. Vypočtené hodnoty: 17,19 Pa při 25 ° C T (K) T (° C) P (Pa) 213,15 -60 0 240,67 -32,48 0,02 254,44 -18,72 0,12 268.2 -4,95 0,72 281,96 8,81 3.46 295,72 22.57 13,71 309,48 36,33 46,43 323,24 50,09 137,54 337.01 63,86 363,56 350,77 77,62 871,47 364,53 91,38 1,920,49 378,29 105,14 3 936,33 392,05 118,9 7 578,19 405,81 132,66 13 819,5 419,58 146,43 24,044,43 T (K) T (° C) P (Pa) 433,34 160,19 40 164,83 447,1 173,95 64 764,8 460,86 187,71 101 284,32 474,62 201,47 154 257,21 488,38 215,23 229 624,8 502,15 229 335 153,43 515,91 242,76 480 993,96 529,67 256,52 680,434,53 543,43 270,28 950 916,52 557,19 284,04 1315 409,76 570,95 297,8 1 804 279,39 584,72 311,57 2 457 829,05 598,48 325,33 3,329,778.09 612,24 339,09 4 492 035,3 626 352,85 6 041 300
Dynamická viskozita	0,581  poise ( 20  ° C )
Termochemie
C str	rovnice: VSP=(5,8080E4)+(445,20)×T{\ displaystyle C_ {P} = (5,8080E4) + (445,20) \ krát T} Tepelná kapacita kapaliny v J · kmol -1 · K -1 a teplota v Kelvinech, od 213,15 do 460,75 K. Vypočtené hodnoty: 190 816 J · mol -1 · K -1 při 25 ° C T (K) T (° C) C str (JkmÓl×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ krát K}})} C str (JkG×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ krát K}})} 213,15 -60 152 970 2010 229 -44,15 160 031 2 103 237 -36,15 163 592 2150 246 -27,15 167 599 2 202 254 -19,15 171 161 2 249 262 -11,15 174 722 2296 270 -3,15 178,284 2343 279 5,85 182 291 2396 287 13,85 185 852 2442 295 21,85 189 414 2489 303 29,85 192 976 2536 312 38,85 196 982 2589 320 46,85 200 544 2635 328 54,85 204 106 2682 336 62,85 207 667 2,729 T (K) T (° C) C str (JkmÓl×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ krát K}})} C str (JkG×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ krát K}})} 345 71,85 211 674 2,782 353 79,85 215,236 2 829 361 87,85 218,797 2875 369 95,85 222 359 2922 378 104,85 226,366 2975 386 112,85 229927 3022 394 120,85 233 489 3068 402 128,85 237 050 3 115 411 137,85 241,057 3 168 419 145,85 244 619 3215 427 153,85 248 180 3261 435 161,85 251 742 3 308 444 170,85 255 749 3 361 452 178,85 259 310 3,408 460,75 187.6 263 210 3 459 rovnice: VSP=(14,404)+(3,2565E-1)×T+(-7,8741E-5)×T2+(-1,2420E-7)×T3+(7,4776E-11)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (14,404) + (3,2565E-1) \ krát T + (- 7,8741E-5) \ krát T ^ {2} + (- 1,2420E-7) \ krát T ^ {3 } + (7,4776E-11) \ krát T ^ {4}} Tepelná kapacita plynu v J · mol -1 · K -1 a teplota v Kelvinech, od 298 do 1000 K. Vypočtené hodnoty: 101 796 J · mol -1 · K -1 při 25 ° C T (K) T (° C) C str (JkmÓl×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ krát K}})} C str (JkG×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ krát K}})} 298 24,85 101 758 1337 344 70,85 113 101 1486 368 94,85 118 762 1561 391 117,85 124,019 1630 415 141,85 129 329 1700 438 164,85 134 249 1764 461 187,85 139 004 1827 485 211,85 143 791 1890 508 234,85 148 212 1 948 532 258,85 152 653 2 006 555 281,85 156 748 2060 578 304,85 160 686 2112 602 328,85 164 634 2 164 625 351,85 168 265 2211 649 375,85 171 900 2 259 T (K) T (° C) C str (JkmÓl×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ krát K}})} C str (JkG×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ krát K}})} 672 398,85 175 241 2 303 695 421,85 178,449 2345 719 445,85 181 660 2387 742 468,85 184 612 2 426 766 492,85 187 572 2465 789 515,85 190 299 2501 812 538,85 192 927 2,535 836 562,85 195 573 2570 859 585,85 198,026 2 602 883 609,85 200 510 2635 906 632,85 202 827 2665 929 655,85 205 093 2695 953 679,85 207 416 2726 976 702,85 209 613 2 755 1000 726,85 211 889 2785
Optické vlastnosti
Index lomu	neD25{\ displaystyle {\ textit {n}} _ {D} ^ {25}} 1,4314
Opatření
WHMIS
Nekontrolovaný produktTento produkt není kontrolován podle klasifikačních kritérií WHMIS. Zveřejnění na 1,0% podle seznamu zveřejněných složek Poznámka: Chemická identita a koncentrace této složky musí být uvedena na bezpečnostním listu, pokud je přítomna v koncentraci rovné nebo vyšší než 1,0% v kontrole produktu.
NFPA 704
1 0 0
Směrnice 67/548 / EHS
Xi Symboly  : Xi  : Dráždivý Světy  : S24 / 25  : Zamezte styku s kůží a očima. S věty  :  24/25,
Ekotoxikologie
DL 50	10 až 30  g · kg -1
jiný	Zapálí na kontaktu s KMnO 4 po 40 sekundách.
LogP	-0,92
Farmakokinetické údaje
Metabolismus	Oxidováno v játrech na kyselinu mléčnou a poté kyselinu pyrohroznovou
Poločas eliminace.	4 hodiny
Související sloučeniny
Izomer (y)	Propan-1,3-diol
Jednotky SI a STP, pokud není uvedeno jinak.

Propylenglykol (PG), nebo propan-1,2-diol , také známý jako 1,2-dihydroxypropanu nebo methyl-glykolu je diol o chemický vzorec CH 3 -CHOH-CH 2 OHs mnoha průmyslovými nebo agrofarmaceutickými aplikacemi, v nízkých dávkách jako potravinářská přídatná látka a nedávno v elektronických cigaretách (tekutina k vapování).

Propylenglykol se získává z reakce propylenoxidu s vodou za vzniku monopropylenglykolu (MPG), následných reakcí za vzniku di- (DPG), tri- (TPG) a dalších propylenglykolů.

Stereochemie

Atom z uhlíku 2 je chirální . Propan-1,2-diol je tedy ve formě dvojice enantiomerů , přičemž R enantiomer je levotočivý, zatímco S pravotočivý . Propylenglykol je nejčastěji ve formě racemátu .

Použití

Propylenglykol se používá především při výrobě nenasycených polyesterových pryskyřic

Je to molekula široce používaná, zejména v následujících oblastech:

• Potravinářství ho používá v nízkých dávkách jako emulgátor ( E1520 ), v hotových jídel (omáčky a koření), a / nebo jako rozpouštědlo pro některé příchutě v určitých kapalných chutí .

• V elektronických cigaretách jako náplň, do které se volitelně přidávají glycerol , látky určené k aromatizaci a nikotin , za účelem výroby aerosolu simulujícího tabákový kouř .

• Používá jej také farmaceutický průmysl a lékaři: tvoří například 40% složení léčiva na bázi fenytoinu (Dilantin).

• Kosmetický průmysl jej používá jako zvlhčovadlo proti plísním v určité kosmetice , stejně jako tabákový průmysl. Často nahrazuje glycerin jako pomocnou látku a někdy se nesprávně prezentuje jako zvlhčovač (jako glycerin, který může jen zpomalit možnou dehydrataci kůží).

• Textilní průmysl jej mobilizuje pro výrobu určitých vláken ( polyester ).

• Přežvýkavců dát dobytek ústně složené, v jehož rámci bude modifikované propionát o mikroflóry z bachoru . Tento propionát a zbývající propylenglykol jsou prekurzory jaterní glukoneogeneze , a proto mají výhodu v prevenci acetonemie na začátku laktace .

• Zábavní průmysl (noční klub, divadlo, kino, Televizory) používá se pro napájení stroje kouře  : jeho odpařování umožňuje produkovat aerosol známo, že jsou netoxické a umožňuje speciální efekty (falešné par, umělé mlhy, zhmotněním laseru nebo světelné paprsky ...), a priori bez nebezpečí pro herce nebo diváky.

• Letecký průmysl , civilní nebo vojenské letectví jej použít jako sprej na křídlech letadel za účelem snížení tvorby ledu zde  : mráz je příčinou přibližně 10% nehod letadel). A průmysl klimatizačních / topných systémů jej někdy používá jako nekorozivní nemrznoucí směs a zlepšuje přenos tepla v citlivých obvodech a aplikacích ( např .: plynové kompresory tepelných čerpadel , solární kolektory , chladírny potravin atd.), Kde nahrazuje ethylenglykol , levnější, ale toxický pro člověka a životní prostředí.

• Umožňuje vyrábět roztoky nanočástic bez jejich aglomerace (s toxikologickým a ekotoxikologickým rizikem poté posíleným větší biologickou asimilabilitou těchto nanočástic).

Toxikologie

Orální cesta

Propylenglykol se vstřebává hlavně zažívacím traktem. Oxiduje se v játrech na kyselinu mléčnou a poté na kyselinu pyrohroznovou , kterou lidské tělo používá jako zdroj energie. U lidí je vylučován z krve s poločasem dvou hodin a z těla s poločasem čtyř hodin.

Dobrovolníci byli vystaveni přibližně 309 mg / m³ po dobu jedné minuty. Byla pozorována mírná významná obstrukce dýchacích cest (pokles 2% FEV1 / FVC).

Po požití velmi vysokých dávek propylenglykolu u lidí a zvířat byly hlášeny hematologické, hyperosmotické, kardiovaskulární účinky a účinky na centrální nervový systém. Vysoká koncentrace propylenglykolu v krvi může vést k metabolické acidóze a hyperosmotickým změnám v krvi.

Případy otravy propylenglykolem obecně souvisejí s intravenózním podáním nebo náhodným požitím velkého množství dětmi.

Vdechnutí 321 ppm propylenglykolu po dobu 90 dnů u potkanů ​​způsobuje zesílení respiračního epitelu a zvětšení pohárkových buněk. Pokles počtu bílých krvinek byl také pozorován u samic potkanů, zatímco expozice 707 ppm způsobuje pokles průměrné koncentrace hemoglobinu a počtu bílých krvinek. U samců potkanů ​​nebyly pozorovány žádné změny odpovědi na dávku v červených krvinkách.

Kožní

Dlouhodobý kontakt s pokožkou není dráždivý nebo mírně dráždivý. Mírné podráždění je pozorováno v případě okluzivního kontaktu s pokožkou nebo projekcí neředěného produktu. Existují však případy alergie nebo kontaktního ekzému (například při používání pleťových krémů používaných k léčbě oparů ). Silně dráždí oči. Obecně se doporučuje zabránit kontaktu produktu s pokožkou nebo očima.

Dýchací cesty

Ve studii inhalací aerosolu obsahujícího 10% propylenglykolu (v deionizované vodě) u lidí (střední hmotnostní průměr aerosolu: 4,8 až 5,4 µm po dobu 1 hodiny) bylo méně než 5% mlhy, která se dostala do tělo.

Byly hlášeny hematologické, hyperosmotické, kardiovaskulární a účinky na centrální nervový systém. Vysoká koncentrace propylenglykolu v krvi může vést k metabolické acidóze a hyperosmotickým změnám v krvi.

Genotoxické účinky

Všechny testy prováděné in vitro a in vivo byly shledány negativními.

Karcinogenní účinky

Dostupné údaje neprokazují karcinogenní účinek u potkanů ​​a myší.

Účinky na reprodukční systém

Propylenglykol neovlivňuje plodnost ani vývoj zvířat.

Nepřímá toxicita

Jako každé rozpouštědlo, i propylenglykol může vykazovat nepřímou toxicitu a je schopen rozpouštět velké množství potenciálně toxických produktů, které jsou výsledkem organické chemie. Jako povrchově aktivní látka nebo rozpouštědlo je diskutována její schopnost zvyšovat toxicitu určitých pesticidů, jako je diuron , atrazin a aminotriazol .

Otrava

Může to být způsobeno náhodným požitím, ale také injekcí určitých léků ve vysokých dávkách, z nichž ředidlo tvoří propylenglykol.

Smrtící dávka a smrtelná koncentrace

smrtelná dávka byla stanovena u zvířat.

Krysa (orální):	21,7 g / kg
Myš (orálně):	24,8 g / kg
Morče (orální):	18,3 g / kg
Králík (orální):	19,3 g / kg

Při vysokých dávkách, molekula může způsobit selhání ledvin , k selhání jater . Na biologické úrovni je laktátová acidóza , hyperosmolarita . Léčba je založena na hemodialýze .

Poznámky a odkazy

1. PROPYLENEGLYCOL , bezpečnostní listy Mezinárodního programu pro chemickou bezpečnost , konzultovány dne 9. května 2009.
2. „  PROPYLENE GLYCOL  “ , v databázi dat o nebezpečných látkách (přístup k 3. února 2010 ) .
3. (en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents , sv.  4, Anglie, John Wiley & Sons Ltd,1999, 239  s. ( ISBN  978-0-471-98369-9 , LCCN  98018212 ).
4. vypočtená molekulová hmotnost od „  atomové hmotnosti prvků 2007  “ na www.chem.qmul.ac.uk .
5. (en) Robert H. Perry a Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill ,1997, 7 th  ed. , 2400  s. ( ISBN  978-0-07-049841-9 , LCCN  96051648 ) , s.  2-50.
6. (in) Carl L. Yaws, Příručka termodynamických diagramů: Organické sloučeniny C8 až C28 , sv.  1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 396  s. ( ISBN  978-0-88415-857-8 , LCCN  96036328 ).
7. „  Propylenglykol  “ v databázi chemických látek Reptox z CSST (Quebecská organizace odpovědná za bezpečnost a ochranu zdraví při práci), přístup k 25. dubnu 2009.
8. Toxikologický list FT 226 z Národního institutu pro výzkum a bezpečnost (INRS), 1994.
9. „  Complete file for Propylene glycol - CNESST  “ , na www.csst.qc.ca (přístup 21. ledna 2019 )
10. Werley MS, McDonald P, Lilly P, Kirkpatrick D, Wallery J, Byron P, Venitz (2011) Neklinické hodnocení bezpečnosti a farmakokinetiky aerosolu propylenglykolu u potkanů ​​Sprague-Dawley a psů Beagle . J. Toxikologie. 5. září 2011; 287 (1-3): 76-90. EPUB 2011 12. června ( [1] ).
11. „  Jak led způsobí pád letadla?  „ On Scientific American (přístup 26. srpna 2020 ) .
12. Holfield, R. (1995). Glykolová chladiva zlepšují přenos tepla a potlačují korozi . Časopis Pipeline & Gas, 222 (3), 28-30 ( shrnutí ).
13. Bonet, F., Delmas, V., Grugeon, S., Herrera Urbina, R., Silvert, PY, & Tekaia-Elhsissen, K. (1999) Syntéza monodisperzních nanočástic Au, Pt, Pd, Ru a Ir v ethylenglykol . NanoStructured Materials, 11 (8), 1277-1284.
14. Guillot M.; Bocquet G.; Eckart P .; Amiour M.; El-Hachem C.; Garnier R.; Galliot-Guilley M.; Haguenoer JM, „Domácí  prostředí a akutní otrava propylenglykolem u dvouletého kojence. O neobvyklém pozorování.  » , On http://cat.inist.fr , Pediatric Archives , 2002, roč. 9, č. 4, s. 382-384,2002E.
15. National Library of Medicine; .Propylenglykol se používá v nemrznoucích látkách Výňatky z lidské toxicity: Registrační číslo CAS: 57-55-6 (1,2-propylenglykol). Vybrané informace o toxicitě z HSDB. 2005.
16. Agentura pro registr toxických látek a nemocí (2008). Dodatek k toxikologickému profilu pro propylenglykol. p.  7 .
17. Fisher, AA (1990). Použití glycerinu v topických roztokech minoxidilu u pacientů alergických na propylenglykol . Cutis, 45 (2), 81-82.
18. Claverie, F., Giordano-Labadie, F., & Bazex, J. (1997). Kontaktní ekzém s propylenglykolem: Koncentrace a vehikulum vhodné pro testy náplastí. In Annals of Dermatology and Venereology (sv. 124, č. 4, s.  315-317 ). Masson.
19. (en) USA ODDĚLENÍ ZDRAVÍ A LIDSKÝCH SLUŽEB Agentura pro veřejné zdraví pro toxické látky a nemoci, „  ATSDR - toxikologický profil: propylenglykol  “ [PDF] , www.atsdr.cdc.gov ,1997(zpřístupněno 24. ledna 2017 ) .
20. Neipp, L. (1957). Působení propylenglykolu a dalších látek s funkcí alkoholu na antibakteriální aktivitu. Pathobiology, 20 (2), 150-160. ( výpis ).
21. Brinquin, L., Rousseau, JM, Corbe, H., DIRAISON, Y., a BONSIGNOUR, J. (1993). Akutní dobrovolná otrava herbicidem na bázi diuronu, atrazinu a aminotriazolu: toxicita rozpouštědla, propylenglykol? European Emergency Journal, 6 (1), 20-22 ( shrnutí ).
22. Kraut JA, Mullins ME, Toxic alkoholy , N Engl J Med, 2018; 378: 270-280.
23. Zar T, Graeber C, Perazella MA, Uznání, léčba a prevence toxicity propylenglykolu , Semin Dial, 2007; 20: 217-219.

Podívejte se také

Související články

• Ethylenglykol
• Diethylenglykol
• Glykol ether

externí odkazy

• Stránka s propylenglykolem
• ChemSub Online: Propylenglykol
• BL těchto INRS .

Bibliografie

• (en) Vasilevskaya, VV, Khokhlov, AR, Matsuzawa, Y., a Yoshikawa, K. (1995). Kolaps jednotlivé molekuly DNA v poly (ethylenglykolových) roztocích . The Journal of Chemical Physics, 102 (16), 6595.
• (en) Sawhney, AS, Pathak, CP, & Hubbell, JA (1993). Bioerodovatelné hydrogely na bázi fotopolymerovaných poly (ethylenglykol) -poly (alfa-hydroxykyseliny) diacrylátových makromerů . Macromolecules, 26 (4), 581-587.