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etanolamina

La etanolamina ( 2-aminoetanol , monoetanolamina , ETA o MEA ) es un compuesto químico orgánico natural con la fórmula HOCH
2
CH
2
NUEVA HAMPSHIRE
2
o C
2
h
7
NO
. [8] La molécula es bifuncional y contiene tanto una amina primaria como un alcohol primario . La etanolamina es un líquido viscoso e incoloro 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 (TEA). Las etanolaminas comprenden un grupo de aminoalcoholes . Una clase de antihistamínicos se identifica como etanolaminas, que incluyen carbinoxamina , clemastina , dimenhidrinato , clorfenoxamina , difenhidramina y doxilamina . [10]

Etanolamina en la naturaleza

Las moléculas de ETA son un componente en la formación de membranas celulares y, por tanto, son un componente molecular de la vida. La etanolamina es el segundo grupo principal más abundante de fosfolípidos , sustancias que se encuentran en las membranas biológicas (particularmente las de los procariotas); por ejemplo, fosfatidiletanolamina . También se utiliza en moléculas mensajeras como la palmitoiletanolamida , que tiene 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 mediante descarboxilación de serina : [13]

HOCH
2
CH(CO
2
H)NH
2
HOCH
2
CH
2
NUEVA HAMPSHIRE
2
+ CO2

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

ETA es biodegradada por la etanolamina amoniaco-liasa , una enzima dependiente de B12. Se convierte en acetaldehído y amoníaco mediante la abstracción inicial del átomo de H. [dieciséis]

H 2 NCH 2 CH 2 OH → NH 3 + CH 3 CHO

Producción industrial

La monoetanolamina se produce tratando óxido de etileno con amoníaco acuoso ; la reacción también produce dietanolamina y trietanolamina . La relación de los productos puede controlarse 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, al hacer reaccionar etanolamina con amoníaco se obtiene etilendiamina , un precursor del agente quelante comúnmente utilizado , EDTA . [17]

Lavado con corriente de gas

Las monoetanolaminas pueden eliminar de manera muy eficiente las emisiones de dióxido de carbono (CO 2 ) de carbón quemado, metano quemado y biogás quemado . La depuración de dióxido de carbono MEA también se utiliza para regenerar el aire en 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 diversas corrientes de gas; por ejemplo, gases de combustión y gas natural amargo . [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, MEA, al ser una base bastante débil, liberará gas H 2 S o CO 2 disuelto , lo que dará como resultado una solución pura de MEA. [17] [20]

Otros usos

En formulaciones farmacéuticas, MEA se utiliza principalmente para amortiguar o preparar emulsiones. MEA se puede utilizar como regulador de pH en cosmética. [21]

Es un esclerosante inyectable como opción de tratamiento de las hemorroides sintomáticas. Se pueden inyectar de 2 a 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 del canal anal.

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

amina de control del pH

La etanolamina se utiliza a menudo para la alcalinización del agua en ciclos de vapor de 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 ETA (o a veces una amina orgánica similar; por ejemplo, morfolina ) porque no se acumula en generadores de vapor (calderas) y 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, ETA es un ingrediente clave del llamado "tratamiento totalmente volátil" del agua (AVT). [ cita necesaria ]

Reacciones

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

Referencias

  1. ^ ab Nomenclatura de química orgánica: recomendaciones y nombres preferidos de la IUPAC 2013 (Libro azul) . Cambridge: Real Sociedad de Química . 2014. págs. 649, 717. doi :10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4. Por 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 de la IUPAC, '2-aminoetano-1-ol'.
  2. ^ "Ficha de datos de seguridad (MSDS) de etanolamina" (PDF) . Acros Orgánicos. Archivado desde el original (PDF) el 15 de julio de 2011.
  3. ^ Salón, HK (1957). "Correlación de las fortalezas básicas de las aminas". Mermelada. Química. Soc . 79 (20): 5441–4. doi :10.1021/ja01577a030.
  4. ^ Reitmeier, RE; Sivertz, V.; Tártaro, HV (1940). "Algunas propiedades de la monoetanolamina y sus soluciones acuosas". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 62 (8): 1943–44. doi :10.1021/ja01865a009.
  5. ^ abc Sigma-Aldrich Co. , Etanolamina. Recuperado el 24 de mayo de 2018.
  6. ^ abc Guía de bolsillo de 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 endógena, 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 de 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, Carolina S .; Clardy, Jon; Greenberg, E. Peter (25 de septiembre de 2018). "Un sistema de señalización bacteriana que responde 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. Código Bib : 2018PNAS..115.9785C. doi : 10.1073/pnas.1809611115 . ISSN  0027-8424. PMC 6166808 . PMID  30190434. 
  15. ^ Marzo, V. Di; Petrocellis, L. De; Sepé, N.; Buono, A. (15 de junio de 1996). "Biosíntesis de anandamida y aciletanolamidas relacionadas en macrófagos J774 de ratón y células de neuroblastoma N18". Revista Bioquímica . 316 (parte 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 complejada 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. 
  17. ^ abc Weissermel, Klaus; Arpe, Hans-Jürgen; Lindley, Charlet R.; Hawkins, Stephen (2003). "Cap. 7. Productos de oxidación del etileno". Química Orgánica Industrial . Wiley-VCH . págs. 159-161. ISBN 3-527-30578-5.
  18. ^ Chremos A, et al. (Agosto de 2015). "Modelado de la fase y los equilibrios químicos de soluciones acuosas de alcanolaminas y dióxido de carbono utilizando el enfoque de contribución del grupo SAFT-γ SW". Equilibrios de fase fluida . 407 : 280. doi : 10.1016/j.fluid.2015.07.052 . hdl : 10044/1/25382 .
  19. ^ Niveles orientativos de exposición continua y de emergencia para contaminantes submarinos seleccionados. 2007. doi : 10.17226/11170. ISBN 978-0-309-09225-8.
  20. ^ "Etanolamina". Administración de Seguridad y Salud Ocupacional . Archivado desde el original el 3 de mayo de 2013 . Consultado el 11 de mayo de 2008 .
  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 EE. UU., Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en 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 .

enlaces externos