1,4-dioxan

1,4-dioxan
Všeobecné
Systematický název	1,4-dioxan, 1,4-dioxacyklohexan
Tradiční jména	dioxan
Chem. vzorec	O ( CH2CH2 ) 20 _ _
Krysa. vzorec	C4H8O2 _ _ _ _ _
Fyzikální vlastnosti
Stát	kapalina
nečistoty	tvoří peroxidy
Molární hmotnost	88,11 g/ mol
Hustota	1,033 g/cm³
Ionizační energie	9,13 ± 0,01 eV [1]
Tepelné vlastnosti
Teplota
•  tání	12 °C
•  vroucí	101 °C
•  bliká	5 °C
Meze výbušnosti	2 ± 1 obj. % [1]
Entalpie
•  vzdělávání	-354 kJ/mol
Tlak páry	29 ± 0 mmHg [jeden]
Chemické vlastnosti
Rozpustnost
• ve vodě	smíšené
• v alkoholu	smíšené
• žít	smíšené
Optické vlastnosti
Index lomu	1,42241
Klasifikace
Reg. Číslo CAS	123-91-1
PubChem	31275
Reg. číslo EINECS	204-661-8
ÚSMĚVY	C1OCCOC1
InChI	InChI=1S/C4H8O2/cl-2-6-4-3-5-1/h1-4H2RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N
RTECS	JG8225000
CHEBI	47032
ChemSpider	29015
Bezpečnost
LD 50	5170 mg/kg
NFPA 704	3 2 jeden
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
Mediální soubory na Wikimedia Commons

Dioxan  je cyklická chemická sloučenina se vzorcem C 4 H 8 O 2 . Tradičně dioxan označuje 1,4-dioxan (diethylenoxid), cyklický ether , ačkoli existují také 1,2-dioxan a 1,3-dioxan.

Dioxan se používá v organické chemii jako polární aprotické rozpouštědlo. Používá se hlavně jako stabilizátor pro 1,1,1-trichlorethan . Má sladkou vůni, podobnou vůni diethyletheru . Dioxan je vedlejším produktem ethoxylace při výrobě povrchově aktivních látek, jako je laurethsulfát sodný , ethoxylované alkoholy atd. Podle návrhu 65 v Kalifornii je dioxan uznáván jako karcinogen [2] .

Vlastnosti

1,4-dioxan je bezbarvá pohyblivá kapalina s éterickým zápachem. Výbušné a požárně nebezpečné: limity výbušnosti ve vzduchu 1,97–22,5 % (obj.).

1,4-dioxan je mísitelný s vodou, alkoholem , etherem ; tvoří azeotropní směs s vodou (bod varu 87,8 °C, 81,6 % dioxanu).

Recepce a struktura

V průmyslu se dioxan získává z ethylenglykolu , z chlorexu a ethylenoxidu :

Molekula je centrosymetrická a přijímá „židlicovou“ prostorovou konformaci typickou pro deriváty cyklohexanu . Molekula je konformačně flexibilní a může snadno přijmout "lázňovou" konformaci požadovanou pro chelaci kovových kationtů.

Čištění a sušení

Při stání tvoří dioxan peroxidy , takže jej nelze sušit a destilovat, dokud nejsou zcela odstraněny.

Pro čištění se 5% (obj.) koncentrovaná kyselina sírová přidá k dioxanu a vaří se pod zpětným chladičem po dobu 2 hodin. Po ochlazení se k dioxanu za intenzivního třepání přidává pevný hydroxid draselný , dokud se jeho granule již nerozpadají. Dioxan se poté odfiltruje ze sraženiny, přidá se kovový sodík a znovu se vaří pod zpětným chladičem. Dioxan se poté znovu destiluje.

Aplikace

Dioxan se používá jako dobré rozpouštědlo například pro acetát celulózy , minerální a rostlinné oleje a barvy.

Dioxan se také používá jako stabilizátor pro 1,1,1-trichlorethan pro jeho skladování a přepravu v hliníkových nádobách.

Vlastnost rozpouštědla

Dioxan je relativně nízko polární rozpouštědlo, má větší rozpouštěcí schopnost než diethylether . Zatímco diethylether je špatně rozpustný ve vodě, dioxan je hygroskopický a mísitelný s vodou v jakémkoli poměru. Dioxan slouží jako multifunkční aprotické rozpouštědlo.

Dioxan se používá jako standard pro NMR spektroskopii v D20 .

Zabezpečení

I přes relativně nízkou toxicitu - LD 50 5170 mg/kg - dráždí dioxan oči a dýchací cesty a je také podezřelé z toho, že může ovlivnit centrální nervový systém, játra a ledviny.

Jsou známa fakta, kdy náhodné vystavení pracovníků 1,4-dioxanu vedlo ke smrti. Dioxan je IARC klasifikován jako karcinogen skupiny 2B: je možné, že je karcinogenní pro lidi, protože je známo, že je karcinogenní u zvířat.

Stejně jako ostatní ethery se dioxan stáním spojuje se vzdušným kyslíkem za vzniku výbušných peroxidů. Výbušné směsi se vzduchem, CPV obsahuje 1,97 – 25 obj. dioxanu. Jeho maximální přípustná koncentrace v ovzduší je 0,01 mg/l.

Vliv na životní prostředí

Na některých místech v USA byl detekován dioxan v hladinách 1 µg/l [3] . Má nízkou toxicitu pro vodní formy života a biologicky se rozkládá různými způsoby [4] . Problém je umocněn vysokou rozpustností dioxanu ve vodě, není zadržován půdou a dostává se do podzemních vod. Je odolný vůči existujícím biodegradačním procesům. V důsledku toho je místo znečištění větší než u běžných rozpouštědel. [5] .

Izomery 1,4-dioxanu

1,2-dioxan je typický cyklický peroxid. Vzniká působením peroxidu vodíku na 1,4-butandiol bis-methylsulfonát. Hydrogenace 1,2-dioxanu vede k 1,4-butandiolu, jeho alkalická nebo kyselá hydrolýza vede k 4-hydroxybutandiolu.

1,3-dioxan patří do třídy cyklických acetalů. Jeho derivát, 4,4-dimethyl-1,3-dioxan, je meziproduktem při syntéze isoprenu z formaldehydu a isobutanolu .

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0237.html
2. ↑ "Proposition 65 List of Chemicals" (PDF). Úřad pro posuzování zdravotních rizik životního prostředí. 1,4-Dioxane cancer 123-91-1 1. ledna 1988.
3. ↑ 1, 4-Dioxane Fact Sheet: Support Document  (anglicky)  (odkaz není dostupný) . OPPT chemické údaje . Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států (únor 1995). Archivováno z originálu 21. února 2012.
4. ↑ M. Kinne, M. Poraj-Kobielska, S. A. Ralph, R. Ullrich, M. Hofrichter, K. E. Hammel "Oxidativní štěpení různých etherů extracelulární fungální peroxygenázou" J. Biol. Chem. 2009, ročník 284, pp. 29343-9.
5. ↑ Crawford, Scott. "Down N' Dirty With 1,4-Dioxane."  (anglicky)  (nedostupný odkaz) . XDD, LLC Xpert Solutions Newsletter (podzim 2007/zima 2008). Datum přístupu: 16. ledna 2008. Archivováno z originálu 21. února 2012.

Literatura

• Knunyants I. L. a kol. , díl 2 Duff-Medi // Chemical Encyclopedia. - M. : Sovětská encyklopedie, 1990. - 671 s. — 100 000 výtisků.  — ISBN 5-85270-035-5 .

Slovníky a encyklopedie	Skvělý norský Velký Rus