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Etanolamina

La etanolamina ( 2-aminoetanol , monoetanolamina , ETA o MEA ) es un compuesto químico orgánico natural con la fórmula HOCH
2
es
2
NUEVA HAMPSHIRE
2
o C
2
yo
7
NO
. [8] La molécula es bifuncional y contiene una amina primaria y un alcohol primario . La etanolamina es un líquido incoloro y viscoso con un olor que recuerda al amoníaco . [9]

La etanolamina se denomina comúnmente monoetanolamina o MEA para distinguirla de la dietanolamina (DEA) y la trietanolamina (TEOA). Las etanolaminas comprenden un grupo de aminoalcoholes . Una clase de antihistamínicos se identifica como etanolaminas, que incluye carbinoxamina , clemastina , dimenhidrinato , clorfenoxamina , difenhidramina y doxilamina . [10]

La etanolamina en la naturaleza

Las moléculas de ETA son un componente en la formación de las membranas celulares y, por lo tanto, son un bloque de construcción molecular para la vida. La etanolamina es el segundo grupo de cabeza más abundante de fosfolípidos , sustancias que se encuentran en las membranas biológicas (particularmente las de los procariotas); por ejemplo, la fosfatidiletanolamina . También se utiliza en moléculas mensajeras como la palmitoiletanolamida , que tiene un efecto sobre los receptores CB1. [11]

Se pensaba que ETA existía solo en la Tierra y en ciertos asteroides, pero en 2021 se encontró evidencia de que las moléculas de ETA existen en el espacio interestelar. [12]

La etanolamina se biosintetiza por descarboxilación de la serina : [13]

ALTO
2
CH(CO
2
H)NH
2
ALTO
2
es
2
NUEVA HAMPSHIRE
2
+ CO2

Los derivados de la etanolamina están muy extendidos en la naturaleza; por ejemplo, los lípidos , como precursores de una variedad de N -aciletanolaminas (NAE), que modulan varios procesos fisiológicos animales y vegetales , como la germinación de semillas, las interacciones planta-patógeno , el desarrollo de cloroplastos y la floración , [14] así como precursores, combinados con ácido araquidónico C
20
yo
32
Oh
2
20: 4 , ω-6 ), para formar el endocannabinoide anandamida (AEA: C
22
yo
37
NO
2
; 20:4, ω-6). [15]

La ETA se biodegrada mediante la etanolamina amoniaco-liasa , una enzima dependiente de la vitamina B12. Se convierte en acetaldehído y amoniaco mediante la abstracción inicial de átomos de H. [16]

H 2 NCH 2 CH 2 OH → NH 3 + CH 3 CHO

Producción industrial

La monoetanolamina se produce mediante el tratamiento del óxido de etileno con amoníaco acuoso ; la reacción también produce dietanolamina y trietanolamina . La proporción de los productos se puede controlar mediante la estequiometría de los reactivos. [17]

Aplicaciones

El MEA se utiliza como materia prima en la producción de detergentes , emulsionantes , abrillantadores, productos farmacéuticos, inhibidores de corrosión e intermedios químicos. [9]

Por ejemplo, la reacción de etanolamina con amoníaco produce etilendiamina , un precursor del agente quelante comúnmente utilizado , EDTA . [17]

Depuración de corrientes de gas

Las monoetanolaminas pueden depurar de manera muy eficiente las emisiones de dióxido de carbono (CO2 ) de los gases de combustión de carbón, metano y biogás . La depuración de dióxido de carbono de MEA también se utiliza para regenerar el aire de los submarinos.

Las soluciones de MEA en agua se utilizan como líquido depurador de corrientes de gas en tratadores de aminas . [18] Por ejemplo, el MEA acuoso se utiliza para eliminar dióxido de carbono (CO 2 ) y sulfuro de hidrógeno ( H 2 S ) de varias corrientes de gas; por ejemplo, gas de combustión y gas natural agrio . [19] El MEA ioniza compuestos ácidos disueltos, haciéndolos polares y considerablemente más solubles .

Las soluciones de depuración de MEA se pueden reciclar a través de una unidad de regeneración. Cuando se calienta, el MEA, al ser una base bastante débil, liberará H2S disuelto o gas CO2 , lo que dará como resultado una solución de MEA pura. [17] [20]

Otros usos

En formulaciones farmacéuticas, la MEA se utiliza principalmente para tamponar o preparar emulsiones. La MEA puede utilizarse como regulador de pH en cosméticos. [21]

Es un esclerosante inyectable como opción de tratamiento de hemorroides sintomáticas. Se pueden inyectar 2–5 ml de oleato de etanolamina en la mucosa justo encima de las hemorroides para provocar ulceración y fijación de la mucosa, evitando así que las hemorroides desciendan fuera del canal anal.

También es un ingrediente del líquido limpiador para parabrisas de automóviles . [22]

Amina de control de pH

La etanolamina se utiliza a menudo para la alcalinización del agua en los ciclos de vapor de las centrales eléctricas, incluidas las centrales nucleares con reactores de agua a presión . Esta alcalinización se realiza para controlar la corrosión de los componentes metálicos. Se selecciona la ETA (o, a veces, una amina orgánica similar; por ejemplo, la morfolina ) porque no se acumula en los generadores de vapor (calderas) y las grietas debido a su volatilidad, sino que se distribuye de manera relativamente uniforme a lo largo de todo el ciclo de vapor. En dicha aplicación, la ETA es un ingrediente clave del llamado "tratamiento totalmente volátil" del agua (AVT). [ cita requerida ]

Reacciones

Al reaccionar con dióxido de carbono , 2 equivalentes de etanolamina reaccionan a través de la intermediación del ácido carbónico para formar una sal de carbamato , [23] que cuando se calienta reforma etanolamina y dióxido de carbono.

Referencias

  1. ^ ab Nomenclatura de la química orgánica: recomendaciones de la IUPAC y nombres preferidos 2013 (Libro azul) . Cambridge: The Royal Society of Chemistry . 2014. págs. 649, 717. doi :10.1039/9781849733069-FP001. ISBN . 978-0-85404-182-4Por ejemplo , el nombre "etanolamina", que todavía se utiliza ampliamente, está mal construido debido a la presencia de dos sufijos; no es una alternativa al nombre preferido por la IUPAC, "2-aminoetan-1-ol".
  2. ^ "Ficha de datos de seguridad de la etanolamina" (PDF) . Acros Organics. Archivado desde el original (PDF) el 15 de julio de 2011.
  3. ^ Hall, HK (1957). "Correlación de las fuerzas de base de las aminas". J. Am. Chem. Soc . 79 (20): 5441–4. doi :10.1021/ja01577a030.
  4. ^ Reitmeier, RE; Sivertz, V.; Tartar, HV (1940). "Algunas propiedades de la monoetanolamina y sus soluciones acuosas". Revista de la Sociedad Química Americana . 62 (8): 1943–44. doi :10.1021/ja01865a009.
  5. ^ abc Sigma-Aldrich Co. , Etanolamina. Consultado el 24 de mayo de 2018.
  6. ^ abc Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0256". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  7. ^ "Etanolamina". Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  8. ^ "Biblioteca Nacional de Medicina. PubChem. Etanolomina". NIH, Biblioteca Nacional de Medicina . Consultado el 5 de septiembre de 2021 .
  9. ^ ab Martín Ernst; Johann-Peter Melder; Franz Ingo Berger; Christian Koch (2022). "Etanolaminas y Propanolaminas". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a10_001.pub2. ISBN 978-3527306732.
  10. ^ Toxicidad de los preparados para la tos, el resfriado y las alergias en eMedicine
  11. ^ Calignano, A; La Rana, G; Piomelli, D (2001). "Actividad antinociceptiva de la amida de ácido graso endógeno, palmitiletanolamida". Revista Europea de Farmacología . 419 (2–3): 191–8. doi :10.1016/S0014-2999(01)00988-8. PMID  11426841.
  12. ^ "Primera evidencia de moléculas de membrana celular en el espacio". Revista Astronomía . 28 de mayo de 2021 . Consultado el 4 de septiembre de 2021 .
  13. ^ "Fosfatidiletanolamina y lípidos relacionados". AOCS. Archivado desde el original el 21 de agosto de 2012. Consultado el 9 de agosto de 2015 .
  14. ^ Coutinho, Bruna G.; Mevers, Emily; Schaefer, Amy L.; Pelletier, Dale A.; Harwood, Caroline S .; Clardy, Jon; Greenberg, E. Peter (25 de septiembre de 2018). "Un sistema de señalización bacteriana sensible a las plantas detecta un derivado de etanolamina". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 115 (39): 9785–9790. Bibcode :2018PNAS..115.9785C. doi : 10.1073/pnas.1809611115 . ISSN  0027-8424. PMC 6166808 . PMID  30190434. 
  15. ^ Marzo, V. Di; Petrocellis, L. De; Sepe, N.; Buono, A. (15 de junio de 1996). "Biosíntesis de anandamida y aciletanolamidas relacionadas en macrófagos de ratón J774 y células de neuroblastoma N18". Biochemical Journal . 316 (Pt 3): 977–84. doi :10.1042/bj3160977. PMC 1217444 . PMID  8670178. 
  16. ^ Shibata, Naoki; Tamagaki, Hiroko; Hieda, Naoki; Akita, Keita; Komori, Hirofumi; Shomura, Yasuhito; Terawaki, Shin-Ichi; Mori, Koichi; Yasuoka, Noritake; Higuchi, Yoshiki; Toraya, Tetsuo (2010). "Estructuras cristalinas de etanolamina amoniaco-liasa complejadas con sustratos y análogos de coenzima B12". Revista de Química Biológica . 285 (34): 26484–26493. doi : 10.1074/jbc.M110.125112 . PMC 2924083 . PMID  20519496. 
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  18. ^ Chremos A, et al. (agosto de 2015). "Modelado de los equilibrios químicos y de fases de soluciones acuosas de alcanolaminas y dióxido de carbono utilizando el enfoque de contribución del grupo SW SAFT-γ". Fluid Phase Equilibria . 407 : 280. doi : 10.1016/j.fluid.2015.07.052 . hdl : 10044/1/25382 .
  19. ^ Niveles orientativos de exposición continua y de emergencia para determinados contaminantes submarinos. 2007. doi :10.17226/11170. ISBN 978-0-309-09225-8.
  20. ^ "Etanolamina". Administración de Seguridad y Salud Ocupacional . Archivado desde el original el 2013-05-03 . Consultado el 2008-05-11 .
  21. ^ Carrasco, F. (2009). "Ingredientes Cosméticos". Diccionario de Ingredientes Cosméticos 4ª Ed . www.imagenpersonal.net. pag. 306.ISBN 978-84-613-4979-1.
  22. ^ Normas federales de seguridad de vehículos motorizados. Departamento de Transporte de los Estados Unidos, Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras. 1994. pág. Parte 571; S 108—PRE 128.
  23. ^ Lu, Yanyue; Liao, Anping; Yun, Zhuge; Liang, Yanqing; Yao, Qinmei (2014). "Absorción de dióxido de carbono en soluciones de etanolamina". Revista asiática de química . 26 (1): 39–42. doi : 10.14233/ajchem.2014.15301 .

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