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Fluorotelómero

Los fluorotelómeros son oligómeros , o telómeros, a base de fluorocarbonos , sintetizados mediante telomerización . [1] Algunos fluorotelómeros y compuestos a base de fluorotelómeros son una fuente de ácidos carboxílicos perfluorados ambientalmente persistentes , como PFOA y PFNA , mientras que otros están bajo investigación ampliada.

Tipos

Hay muchas categorías amplias de fluorotelómeros: [2] [3] [4]

Producción

En la telomerización radical de moléculas de fluorotelómero , una variedad de alquenos fluorados pueden servir como taxógenos insaturados, incluidos tetrafluoroetileno , fluoruro de vinilideno, clorotrifluoroetileno y hexafluoropropeno . Sin embargo, muchos fluorotelómeros, como los alcoholes fluorotelómeros , están basados ​​en fluorocarbonos porque se sintetizan a partir de tetrafluoroetileno. Además de los alcoholes, los productos sintéticos incluyen yoduros de fluorotelómeros, olefinas y monómeros de acrilato . [5] El acrilato polimerizado a partir de monómeros de yoduro y alcohol representa >80% de la fabricación y el uso mundial de productos basados ​​en fluorotelómeros. [5]

Ruta de síntesis general (simplificada) de polímeros fluorados de cadena lateral de uretano (SCFP) basados ​​en fluorotelómeros [6]

Aplicaciones

Los fluorotelómeros se utilizan en espumas contra incendios, envases de alimentos resistentes a la grasa , protectores de cuero y alfombras, textiles, aerosoles y toallitas antivaho resistentes a las manchas. [7] Los fluorotelómeros se aplican a los papeles en contacto con alimentos por su lipofobicidad , lo que hace que el papel sea resistente a la absorción de aceite de alimentos grasos. [8] Los recubrimientos de fluorotelómero se utilizan en bolsas de palomitas de maíz para microondas, envoltorios de comida rápida, envoltorios de dulces y revestimientos de cajas de pizza. [9] [2]

Preocupaciones ambientales y de salud

Los fluorotelómeros que contienen precursores de PFOA pueden metabolizarse y degradarse en PFOA, [10] [11] un contaminante global persistente que se encuentra en las personas en el rango bajo de partes por mil millones . [12] Los toxicólogos estiman que las palomitas de maíz para microondas, debido al alto calor y a la bolsa recubierta, podrían representar aproximadamente el 20% de los niveles de PFOA medidos en un individuo que consume 10 bolsas al año si el 1% de los fluorotelómeros se metabolizan a PFOA. [13]

El PFOA también se forma como subproducto no deseado en la producción de fluorotelómeros [14] y, por lo tanto, está presente en productos terminados tratados con fluorotelómeros, incluidos aquellos destinados al contacto con alimentos. En un estudio de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (USFDA), se encontró que los recubrimientos de papel a base de fluorotelómeros (que se pueden aplicar al papel en contacto con alimentos en un rango de concentración del 0,4%) contenían entre 88.000 y 160.000 partes por mil millones de PFOA, mientras que las bolsas de palomitas de maíz para microondas contenía entre 6 y 290 partes por mil millones de PFOA. [8]

Acciones de la industria y el gobierno

En 2002, Burger King dejó de utilizar cajas recubiertas de fluorotelómero. [15]

Después de más de un año de negociaciones con " los fabricantes de telómeros Asahi Glass, Clariant, Daikin America y DuPont para realizar estudios de degradación en 13 de sus productos", la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (USEPA) y las empresas no lograron ponerse de acuerdo sobre los términos. [16] Así, a finales de junio de 2004, la USEPA anunció que realizaría los estudios de degradación ella misma, con un tiempo previsto para completarlos de un año. [16] Sin embargo, en un acuerdo de diciembre de 2005 con la USEPA sobre supuestas retenciones, DuPont acordó probar el potencial de nueve de sus productos basados ​​en fluorotelómeros para descomponerse en PFOA antes del 27 de diciembre de 2008. [17] Sin embargo, a finales de diciembre de 2008, La USEPA y DuPont presentaron una moción conjunta afirmando que DuPont necesitaba tiempo adicional [17] para purificar los productos. [7] Los abogados de la USEPA ampliaron el plazo tres años, hasta el 27 de diciembre de 2011, en el último mes de la administración Bush . [17]

En 2009, se publicó un estudio de la USEPA de 546 días que estimaba la vida media de degradación de un polímero a base de fluorotelómero en el rango de 10 a 17 años. [18] Esta estimación fue mucho más corta que la vida media estimada por un estudio de DuPont. [19] Dada esta discrepancia, la USEPA emprendió un gran esfuerzo para desarrollar métodos para probar la tasa de degradación de polímeros comerciales basados ​​en fluorotelómeros. [20] Luego, la USEPA llevó a cabo estudios con dos polímeros DuPont en cuatro suelos y agua utilizando estos métodos. Estos nuevos estudios informaron rangos de vida media para estos polímeros comerciales basados ​​en fluorotelómeros de 33 a 112 años, aproximadamente consistentes con la estimación de 2009 de la EPA. [10] [11]

Referencias

  1. ^ Lehmler, HJ (marzo de 2005). "Síntesis de tensioactivos fluorados ambientalmente relevantes: una revisión". Quimiosfera . 58 (11): 1471–96. Código Bib : 2005Chmsp..58.1471L. doi :10.1016/j.chemosphere.2004.11.078. PMID  15694468.
  2. ^ ab Oladipo, Gloria (5 de enero de 2022). "Se encuentran altos niveles de 'químicos permanentes' tóxicos en aerosoles y toallitas antivaho". El guardián . Consultado el 5 de enero de 2022 .
  3. ^ van Hees, Patricio. "Análisis del conjunto desconocido de PFAS: precursores oxidables totales (TOP), precursor de PFOS (PreFOS) y degradación de los telómeros" (PDF) . Eurofinas . Consultado el 5 de enero de 2022 .
  4. ^ Herkert, Nicolás J.; Kassotis, Christopher D.; Zhang, Sharon; Han, Yuling; Pulikkal, Vivek Francis; Sol, Mei; Ferguson, P. Lee; Stapleton, Heather M. (5 de enero de 2022). "Caracterización de sustancias alquílicas per y polifluoradas presentes en productos antivaho comerciales y su actividad adipogénica in vitro". Ciencia y tecnología ambientales . 56 (2): 1162-1173. Código Bib : 2022EnST...56.1162H. doi :10.1021/acs.est.1c06990. PMC 8908479 . PMID  34985261. 
  5. ^ ab Prevedouros K, Cousins ​​IT, Buck RC, Korzeniowski SH (enero de 2006). "Fuentes, destino y transporte de perfluorocarboxilatos". Tecnología de ciencia ambiental . 40 (1): 32–44. Código Bib : 2006EnST...40...32P. doi :10.1021/es0512475. PMID  16433330.
  6. ^ Informe de síntesis sobre la comprensión de los polímeros fluorados de cadena lateral y su ciclo de vida (PDF) . OCDE. 2022.
  7. ^ ab Eder, Andrew (10 de febrero de 2009). "DuPont tiene más tiempo para probar el PFOA". Delaware en línea .
  8. ^ ab Begley TH, White K, Honigfort P, Twaroski ML, Neches R, Walker RA (octubre de 2005). "Perfluoroquímicos: posibles fuentes y migración desde los envases de alimentos". Contaminante de aditivos alimentarios . 22 (10): 1023–31. doi :10.1080/02652030500183474. PMID  16227186. S2CID  44370267.
  9. ^ Weise, Elizabeth (16 de noviembre de 2005). "Ingeniero: DuPont ocultó datos sobre el recubrimiento de papel". EE.UU. Hoy en día . Consultado el 19 de septiembre de 2008 .
  10. ^ ab Washington JW, Jenkins TM, Rankin K, Naile JE (2015). "Degradación a escala de décadas de polímeros comerciales a base de fluorotelómeros de cadena lateral en suelos y agua". Reinar. Ciencia. Tecnología . 49 (2): 915–923. Código Bib : 2015EnST...49..915W. doi :10.1021/es504347u. PMID  25426868.
  11. ^ a b Washington JW, Jenkins TM (2015). "Hidrólisis abiótica de polímeros de fluorotelómeros como fuente de perfluorocarboxilatos a escala global". Reinar. Ciencia. Tecnología . 49 (24): 14129–14135. doi : 10.1021/acs.est.5b03686. PMID  26526296.
  12. ^ Houde M, Martin JW, Letcher RJ, Solomon KR, Muir DC (junio de 2006). "Monitoreo biológico de sustancias polifluoroalquilas: una revisión". Reinar. Ciencia. Tecnología . 40 (11): 3463–73. Código Bib : 2006EnST...40.3463H. doi :10.1021/es052580b. PMID  16786681.
  13. ^ Renner, Rebecca (enero de 2006). "Está en las palomitas de microondas, no en la sartén de teflón". Tecnología de ciencia ambiental . 40 (1): 4. Código Bib :2006EnST...40....4R. doi :10.1021/es062599u.
  14. ^ "Información sobre el PFOA". DuPont. Archivado desde el original el 24 de mayo de 2009 . Consultado el 14 de febrero de 2009 .
  15. ^ Sanford Lewis. "El derecho del accionista a saber más - Actualización de 2007: Las exposiciones de DuPont al mercado y a la responsabilidad continúan debido al PFOA y cuestiones relacionadas" [ enlace muerto permanente ] DuPont Shareholders For Fair Value, abril de 2007. (Consultado el 10 de septiembre de 2008).
  16. ^ ab Cheryl Hogue (julio de 2004). "Fluorotelómeros a prueba: incapaz de llegar a un acuerdo con la industria, la EPA estudiará la degradación de productos químicos". Noticias de química e ingeniería . 82 (27): 6. doi :10.1021/cen-v082n027.p006.
  17. ^ abc Ward, Jr., Ken (7 de febrero de 2009). "Bush EPA le dio a DuPont más tiempo para pruebas clave de PFOA". La Gaceta de Charleston . Archivado desde el original el 16 de julio de 2011 . Consultado el 20 de febrero de 2009 .
  18. ^ Washington JW, Ellington J, Jenkins TM, Evans JJ, Yoo H, Hafner SC (septiembre de 2009). "Degradabilidad de un polímero fluorotelómero unido a acrilato en el suelo". Reinar. Ciencia. Tecnología . 43 (17): 6617–23. Código Bib : 2009EnST...43.6617W. doi :10.1021/es9002668. PMID  19764226.
  19. ^ Renner R (septiembre de 2009). "El perfluoropolímero se degrada en décadas, según estimaciones de un estudio". Reinar. Ciencia. Tecnología . 43 (17): 6445. Código bibliográfico : 2009EnST...43.6445R. doi : 10.1021/es9021238 . PMID  19764197.
  20. ^ Washington JW, Naile JE, Jenkins TM, Lynch DG (2014). "Caracterización de sustancias fluorotelómeros y polifluoroalquilos en polímeros nuevos y envejecidos a base de fluorotelómeros para estudios de degradación con GC/MS y LC/MS/MS". Reinar. Ciencia. Tecnología . 48 (10): 5762–69. doi :10.1021/es500373b. PMID  24749955.

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