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1,4-butanodiol

El 1,4-butanodiol , también llamado butano-1,4-diol (otros nombres incluyen 1,4-B , BD , BDO y 1,4-BD ), [5] es un alcohol primario y un compuesto orgánico con la fórmula HOCH2CH2CH2CH2OH . Es un líquido viscoso incoloro sintetizado por primera vez en 1890 mediante hidrólisis ácida de N,N'-dinitro-1,4-butanodiamina por el químico holandés Pieter Johannes Dekkers, quien lo llamó "tetrametilenglicol". [6] [7]

Síntesis

En la síntesis química industrial , el acetileno reacciona con dos equivalentes de formaldehído para formar butino-1,4-diol . La hidrogenación del butino-1,4-diol da butano-1,4-diol. [8] También se fabrica a escala industrial a partir de anhídrido maleico en el proceso Davy, que primero se convierte en éster de maleato de metilo y luego se hidrogena. Otras rutas son a partir de butadieno , acetato de alilo y ácido succínico .

Se ha comercializado una ruta biológica para BD que utiliza un organismo genéticamente modificado . [9] La biosíntesis se realiza mediante 4-hidroxibutirato .

Uso industrial

El butano-1,4-diol se utiliza industrialmente como disolvente y en la fabricación de algunos tipos de plásticos , fibras elásticas y poliuretanos . En química orgánica , el 1,4-butanodiol se utiliza para la síntesis de γ-butirolactona (GBL). En presencia de ácido fosfórico y alta temperatura, se deshidrata al importante disolvente tetrahidrofurano . [10] Aproximadamente a 200 °C, en presencia de catalizadores de rutenio solubles , el diol sufre deshidrogenación para formar butirolactona . [11] Se utiliza para sintetizar éter diglicidílico de 1,4-butanodiol que luego se utiliza como diluyente reactivo para resinas epoxi . [12]

El 1,4-butanodiol se utiliza en la producción de plástico de tereftalato de polibutileno (PBT) . [13]

Se afirma que la producción mundial de butano-1,4-diol es de alrededor de un millón de toneladas métricas por año y el precio de mercado es de aproximadamente 2.000 dólares estadounidenses (1.600 euros) por tonelada (2005). En 2013, se afirmó que la producción mundial era de miles de millones de libras (lo que equivale aproximadamente a un millón de toneladas métricas). [14]

Casi la mitad se deshidrata en tetrahidrofurano para fabricar fibras como el spandex . [15] El mayor productor es BASF . [dieciséis]

Uso como droga recreativa.

La FDA advierte contra los productos que contienen GHB y sus profármacos, como el butano-1,4-diol.

El butano-1,4-diol también se utiliza como droga recreativa conocida por algunos usuarios como "Bute" [17] , "One Comma Four", "Liquid Fantasy", "One Four Bee" o "One Four BDO".

Algunos tribunales federales de EE. UU. han declarado que el 1,4-butanodiol ejerce efectos similares a los de su metabolito gamma-hidroxibutirato (GHB), pero varios otros tribunales federales han dictaminado que no es así.

Farmacocinética

El butano-1,4-diol se convierte rápidamente en ácido gamma-hidroxibutírico mediante las enzimas alcohol deshidrogenasa y aldehído deshidrogenasa , y los diferentes niveles de estas enzimas pueden explicar las diferencias en los efectos y efectos secundarios entre los usuarios. [18] Si bien la administración conjunta de etanol y GHB ya plantea riesgos graves, la administración conjunta de etanol con 1,4-butanodiol interactuará considerablemente y tiene muchos otros riesgos potenciales. Esto se debe a que las mismas enzimas responsables de metabolizar el alcohol también metabolizan el 1,4-butanodiol, por lo que existe una gran posibilidad de que se produzca una interacción farmacológica peligrosa . [18] [19] Los pacientes de la sala de emergencias que sufren una sobredosis tanto de etanol como de 1,4-butanodiol a menudo presentan síntomas de intoxicación por alcohol inicialmente y, a medida que el etanol se metaboliza, el 1,4-butanodiol puede competir mejor por la enzima y sobreviene un segundo período de intoxicación cuando el 1,4-butanodiol se convierte en GHB. [18]

Vía metabólica del butano-1,4-diol, γ-butirolactona y ácido γ-hidroxibutírico (GHB).

Farmacodinamia

El butano-1,4-diol parece tener dos tipos de acciones farmacológicas. Los principales efectos psicoactivos del 1,4-butanodiol se deben a que se metaboliza en GHB; sin embargo, hay un estudio que sugiere que el 1,4-butanodiol puede tener efectos farmacológicos potenciales similares a los del alcohol por sí solo. [19] El estudio llegó a esta conclusión basándose en el hallazgo de que el butano-1,4-diol coadministrado con etanol condujo a la potenciación de algunos de los efectos conductuales del etanol. Sin embargo, la potenciación de los efectos del etanol puede deberse simplemente a la competencia por las enzimas alcohol deshidrogenasa y aldehído deshidrogenasa con el 1,4-butanodiol coadministrado. Los pasos compartidos que limitan la tasa metabólica conducen a un metabolismo más lento y a la eliminación de ambos compuestos, incluido el conocido metabolito tóxico del etanol, el acetaldehído .

Otro estudio no encontró ningún efecto después de la inyección intracerebroventricular de butano-1,4-diol en ratas. [20] Esto contradice la hipótesis de que el butano-1,4-diol tiene efectos farmacológicos inherentes similares a los del alcohol.

Al igual que el ácido gamma-hidroxibutírico, el butano-1,4-diol es seguro sólo en pequeñas cantidades. Los efectos adversos en dosis más altas incluyen náuseas, vómitos, mareos, sedación, vértigo y potencialmente la muerte si se ingieren en grandes cantidades. Los efectos ansiolíticos disminuyen y los efectos secundarios aumentan cuando se usa en combinación con alcohol.

Legalidad

Si bien el butano-1,4-diol no está actualmente clasificado a nivel federal en los Estados Unidos , [21] varios estados han clasificado el 1,4-butanodiol como sustancia controlada. Se han procesado personas por posesión de 1,4-butanodiol en virtud de la Ley Federal de Análogos por ser sustancialmente similar al GHB. [22] Un caso federal en Nueva York en 2002 dictaminó que el 1,4-butanodiol no podía considerarse un análogo del GHB según la ley federal, [23] pero esa decisión fue posteriormente revocada por el Segundo Circuito. [24] Un jurado del Tribunal Federal de Distrito de Chicago determinó que el 1,4-butanodiol no era un análogo del GHB según la ley federal, lo cual no fue cuestionado en la apelación del caso ante el Tribunal de Apelaciones del Séptimo Circuito; sin embargo, este hallazgo no afectó el resultado del caso. [25] En el Reino Unido , el 1,4-butanodiol fue incluido en diciembre de 2009 (junto con otro precursor del GHB, la gamma-butirolactona ) como sustancia controlada de Clase C. En Alemania, la droga no es explícitamente ilegal, pero también podría considerarse ilegal si se consume como droga. Está controlado como precursor de la Lista VI en Canadá .

2007 contaminación del juguete Bindeez

En noviembre de 2007, el distribuidor retiró del mercado un juguete llamado " Bindeez " ("Aqua Dots" en Norteamérica) debido a la presencia de butano-1,4-diol. El juguete consta de pequeñas cuentas que se pegan entre sí rociándolas con agua. Se detectó butano-1,4-diol mediante GC-MS . [26] La planta de producción parece haber tenido la intención de reducir costes reemplazando el pentano-1,5-diol, menos tóxico, por butano-1,4-diol. ChemNet China cotiza el precio del butano-1,4-diol entre 1.350 y 2.800 dólares estadounidenses por tonelada métrica, mientras que el precio del 1,5-pentanodiol es de aproximadamente 9.700 dólares estadounidenses por tonelada métrica. [27]

Intoxicación en 2021 en la Universidad Técnica de Darmstadt

En agosto de 2021, varias personas enfermaron gravemente después de consumir bebidas en el edificio L2.01 del campus Lichtwiese de la Universidad Técnica de Darmstadt , Alemania. Siete presentaron síntomas graves, dos fueron trasladados a un hospital de Fráncfort del Meno y una persona de 30 años estuvo durante un tiempo en estado crítico. Se detectó butano-1,4-diol en envases de leche y en filtros de agua. En el lugar, los detectives también encontraron bromofenol y diciclohexilamina . [28]

Ver también

Referencias

  1. ^ Oeste, Robert C., ed. (1981), Manual CRC de Química y Física (62.ª ed.), Boca Raton, FL: CRC Press, pág. C-190, ISBN 0-8493-0462-8
  2. ^ 1,4-butanodiol, Tarjeta internacional de seguridad química 1104, Ginebra: Programa internacional sobre seguridad química, marzo de 1999
  3. ^ Base de datos de información de clasificación química de HSNO, Autoridad de Protección Ambiental de Nueva Zelanda
  4. ^ "Resumen de seguridad química del laboratorio de 1,4-butanodiol"
  5. ^ "1,4-butanodiol: usos, efectos secundarios y más". WebMD . Consultado el 31 de marzo de 2024 .
  6. ^ Dekkers, MPJ (enero de 1890). "Le glicol tetraméthylénique". Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas . 9 (4): 92-102. doi :10.1002/recl.18900090403. ISSN  0165-0513.
  7. ^ Dekkers, Pieter Johannes (1890). Sobre el tetrametilenglicol: Proefschr. ... te verdedigen ... por Pieter Johannes Dekkers (en holandés). L. van Nifterik Hz.
  8. ^ "Producción y usos de 1,4-butanodiol". 30 de julio de 2023 . Consultado el 30 de julio de 2023 .
  9. ^ "Patente de Estados Unidos: 8067214 - Composiciones y métodos para la biosíntesis de 1,4-butanodiol y sus precursores", uspto.gov , consultado el 1 de abril de 2018
  10. ^ Karas, L.; Piel, WJ, "Éteres", Enciclopedia Kirk-Othmer de tecnología química , Nueva York: John Wiley, doi :10.1002/0471238961, ISBN 9780471238966
  11. ^ Zhao, Jing; Hartwig, John F. (2005), "Ciclación deshidrogenativa de dioles a lactonas catalizada por rutenio, pura y sin aceptor", Organometálicos , 24 (10): 2441–46, doi :10.1021/om048983m
  12. ^ Monte, Salvatore J. (1998), Pritchard, Geoffrey (ed.), "Diluyentes y modificadores de viscosidad para resinas epoxi", Aditivos para plásticos: una referencia AZ , Serie de ciencia y tecnología de polímeros, vol. 1, Dordrecht: Springer Países Bajos, págs. 211–216, doi :10.1007/978-94-011-5862-6_24, ISBN 978-94-011-5862-6, recuperado el 29 de marzo de 2022
  13. ^ "Guía de materiales e información de propiedades de tereftalato de polibutileno (PBT)". omnexus.specialchem.com . Archivado desde el original el 24 de noviembre de 2023 . Consultado el 24 de noviembre de 2023 .
  14. ^ "Se anunció la producción a escala comercial de BDO de origen biológico", Ingeniería química , febrero de 2013, archivado desde el original el 4 de febrero de 2015 , recuperado 21 de febrero 2013
  15. ^ "Butanodiol (precio y demanda en el mercado)", Chemical Week , 12 de abril de 2006 , consultado el 21 de noviembre de 2008.
  16. ^ "Malasia: nueva planta de 1,4-butanodiol utilizada por debajo de su capacidad", Asian Textile Business , abril de 2004 , consultado el 21 de noviembre de 2008.
  17. ^ Australian Associated Press (30 de mayo de 2024). "El 'bute' de drogas de violación en citas está cada vez más vinculado a agresiones sexuales en Australia, dice la policía". el guardián . Consultado el 30 de mayo de 2024 .
  18. ^ abc Benzer, Theodore I.; Cameron, Scott; Russi, Christopher Scott (8 de enero de 2007), Toxicidad, gamma-hidroxibutirato, eMedicine , consultado el 29 de agosto de 2009.
  19. ^ ab Poldrugo, Flavio; Snead III, O. Carter (1984), "1,4-butanodiol, ácido γ-hidroxibutírico y etanol: relaciones e interacciones", Neurofarmacología , 23 (1): 109–13, doi :10.1016/0028-3908(84) 90226-0, PMID  6717752, S2CID  54415695
  20. ^ Carter, LP; Koek, W; Francia, CP (2006), "Falta de efectos de los precursores de GHB GBL y 1,4-BD después de la administración icv en ratas", The European Journal of Neuroscience , 24 (9): 2595–600, doi :10.1111/j.1460 -9568.2006.05146.x, PMID  17100847, S2CID  24609982
  21. ^ "21 Código de EE. UU. § 841 - Actos prohibidos A", LII / Legal Information Institute , consultado el 2 de agosto de 2016
  22. ^ Estados Unidos contra Washam (2002) 312 F.3d 926, 930; http://cases.justia.com/us-court-of-appeals/F3/312/926/608696/
  23. ^ "Erowid 1,4-Butanediol Vault: Ley: Tribunal Federal de Nueva York dictamina que la ley análoga es inconstitucionalmente vaga con respecto al 1,4-butanodiol", www.erowid.org , consultado el 1 de abril de 2018
  24. ^ Estados Unidos contra Roberts, 363 F.3d 118 (2d Cir. 2004); https://scholar.google.com/scholar_case?case=13457043198797192346&q=363+F.3d+118&hl=en&as_sdt=6,39
  25. ^ Estados Unidos contra Turcotte, 405 F.3d 515 (7th Cir. 2005) "Con respecto específicamente al 1,4 butanodiol, el jurado ha emitido un veredicto especial que establece que el 1,4-butanodiol no es un estupefaciente de Lista I Análogo de sustancia controlada, porque la estructura química del 1,4-butanodiol no es significativamente similar a la estructura química del GHB.
  26. ^ Wang, Linda (9 de noviembre de 2007), "Juguete popular para niños de Industrial Chemical Sullies", Noticias de química e ingeniería , consultado el 11 de agosto de 2009
  27. ^ "Una madre estadounidense dice que su hijo comenzó a tropezar y vomitar después de comer un juguete hecho en China, ahora recordado", Boston Herald , Associated Press, 8 de noviembre de 2007
  28. ^ "Ermittler finden nach Vergiftungen an TU Darmstadt offenbar K.-o.-Tropfen in Küche", Stern , 27 de agosto de 2021 , consultado el 1 de septiembre de 2021

enlaces externos