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Óxido de propileno

El óxido de propileno es un compuesto orgánico extremadamente tóxico y cancerígeno con fórmula molecular C 3 H 6 O. Este líquido volátil incoloro con un olor similar al éter se produce a gran escala industrialmente. Su principal aplicación es su uso para la producción de poliéter polioles para su uso en la fabricación de plásticos de poliuretano . Es un epóxido quiral , aunque comúnmente se utiliza como mezcla racémica .

Este compuesto a veces se denomina óxido de 1,2-propileno para distinguirlo de su isómero óxido de 1,3-propileno, más conocido como oxetano .

Producción

La producción industrial de óxido de propileno comienza a partir del propileno . [8] Se emplean dos enfoques generales, uno que implica hidrocloración y el otro que implica oxidación . [9] En 2005, aproximadamente la mitad de la producción mundial se realizó mediante tecnología de clorhidrina y la otra mitad mediante rutas de oxidación. Este último enfoque está ganando importancia. [10]

Ruta de hidrocloración

La ruta tradicional procede mediante la conversión de propeno en clorhidrina de propileno según el siguiente esquema simplificado:

A continuación se deshidroclora la mezcla de 1-cloro-2-propanol y 2-cloro-1-propanol. Por ejemplo:

A menudo se utiliza cal ( hidróxido de calcio ) para absorber el HCl .

Oxidación del propileno.

La otra ruta general para obtener óxido de propileno implica la oxidación del propileno con un peróxido orgánico . La reacción sigue esta estequiometría:

CH3CH = CH2 + RO2H → CH3CHCH2O + ROH​​

El proceso se practica con cuatro hidroperóxidos : [10]

En principio, este proceso sólo produce agua como subproducto . En la práctica, se generan algunos derivados de PO con anillo abierto. [12]

El óxido de propileno es un bloque de construcción quiral que está disponible comercialmente en forma enantiomérica (( R )-(+) y ( S )-(–)). Los enantiómeros separados se pueden obtener mediante una resolución cinética hidrolítica del material racémico catalizada por Co (III) -saleno . [13]

Reacciones

Como otros epóxidos, el PO sufre reacciones de apertura de anillo. Con agua se produce propilenglicol. Con los alcoholes se producen reacciones, denominadas hidroxipropilación , análogas a la etoxilación . Los reactivos de Grignard se añaden al óxido de propileno para dar alcoholes secundarios.

Algunas otras reacciones del óxido de propileno incluyen: [14]

Usos

Entre el 60 y el 70% de todo el óxido de propileno se convierte en poliéter polioles mediante el proceso llamado alcoxilación . [15] Estos polioles son componentes básicos en la producción de plásticos de poliuretano . [16] Aproximadamente el 20% del óxido de propileno se hidroliza en propilenglicol , mediante un proceso que se acelera mediante catálisis ácida o básica . Otros productos importantes son el polipropilenglicol , los éteres de propilenglicol y el carbonato de propileno .

Usos especializados

fumigante

La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos aprobó el uso de óxido de propileno para pasteurizar almendras crudas a partir del 1 de septiembre de 2007, en respuesta a dos incidentes de contaminación por Salmonella en huertos comerciales, uno en Canadá y otro en los Estados Unidos. [17] [18] Los pistachos también se pueden someter a óxido de propileno para controlar la Salmonella .

Microscopía

El óxido de propileno se utiliza habitualmente en la preparación de muestras biológicas para microscopía electrónica , para eliminar el etanol residual utilizado previamente para la deshidratación. En un procedimiento típico, primero se sumerge la muestra en una mezcla de volúmenes iguales de etanol y óxido de propileno durante 5 minutos, y luego cuatro veces en óxido puro, de 10 minutos cada una.

Munición

El óxido de propileno se utiliza a veces en municiones termobáricas como combustible en explosivos de combustible-aire. Además del daño explosivo de la onda expansiva , el óxido de propileno sin explotar puede causar efectos adicionales por toxicidad directa. [19]

Seguridad

El óxido de propileno es extremadamente tóxico y cancerígeno . La exposición aguda causa irritación del tracto respiratorio y eventualmente conduce a la muerte. [20] Los signos de toxicidad después de una exposición aguda incluyen salivación , lagrimeo , secreción nasal, jadeos, letargo e hipoactividad , debilidad y falta de coordinación. El óxido de propileno también es neurotóxico en ratas y presumiblemente en humanos [21]

El óxido de propileno alquila el ADN . [22] Como tal, es un carcinógeno animal conocido [23] y un carcinógeno humano potencial, y está incluido en la Lista de carcinógenos del Grupo 2B de la IARC . [24]

ocurrencia natural

En 2016 se informó que se detectó óxido de propileno en Sagitario B2 , una nube de gas en la Vía Láctea que pesa tres millones de masas solares . Es la primera molécula quiral detectada en el espacio, aunque sin exceso enantiomérico . [25]

Referencias

  1. ^ abcdefg Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "#0538". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  2. ^ abcd Haynes 2011, pag. 3.384
  3. ^ Haynes 2011, pág. 3.577
  4. ^ Haynes 2011, pág. 5.24
  5. ^ "DIAMANTE DE LA NFPA". www.otrain.com .
  6. ^ GOV, Oficina de Respuesta y Restauración de la NOAA, EE. UU. "ÓXIDO DE PROPILENO | Productos químicos CAMEO | NOAA". cameochemicals.noaa.gov .
  7. ^ abc "Óxido de propileno". Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  8. ^ Nijhuis TA, Makkee M, Moulijn JA, Weckhuysen BM (2006). "La producción de óxido de propeno: procesos catalíticos y desarrollos recientes". Investigación en química industrial y de ingeniería . 45 (10): 3447–3459. doi :10.1021/ie0513090. hdl : 1874/20149 .
  9. ^ Kahlich D, Wiechern U, Lindner J. "Óxido de propileno". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a22_239. ISBN 978-3527306732.
  10. ^ ab Nijhuis TA, Makkee M, Moulijn JA, Weckhuysen BM (2006). "La producción de óxido de propeno: procesos catalíticos y desarrollos recientes". Investigación en química industrial y de ingeniería . 45 (10): 3447. doi : 10.1021/ie0513090. hdl : 1874/20149 .
  11. ^ "Resumen del proceso Sumitomo de Nexant Reports". Archivado desde el original el 17 de enero de 2006 . Consultado el 18 de septiembre de 2007 .
  12. ^ Russo V, Tesser R, Santacesaria E, Di Serio M (2013). "Aspectos químicos y técnicos de la producción de óxido de propeno mediante peróxido de hidrógeno (proceso HPPO)". Investigación en química industrial y de ingeniería . 52 (3): 1168-1178. doi : 10.1021/ie3023862.
  13. ^ Schaus, Scott E.; Brandes, Bridget D.; Larrow, Jay F.; Tokunaga, Makoto; Hansen, Karl B.; Gould, Alexandra E.; Surco, Michael E.; Jacobsen, Eric N. (1 de febrero de 2002). "Resolución cinética hidrolítica altamente selectiva de epóxidos terminales catalizada por complejos quirales (salen) Co III. Síntesis práctica de epóxidos terminales enantioenriquecidos y 1,2-dioles". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 124 (7): 1307-1315. doi :10.1021/ja016737l. ISSN  0002-7863.
  14. ^ Heilbron I, ed. (1953). Diccionario de compuestos orgánicos. vol. 4. Prensa de la Universidad de Oxford. pag. 249.
  15. ^ Adam N, Avar G, Blankenheim H, Friedrichs W, Giersig M, Weigang E, et al. "Poliuretanos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a21_665.pub2. ISBN 978-3527306732.
  16. ^ "Uso de óxido de propileno". Dow química. Archivado desde el original el 15 de septiembre de 2007 . Consultado el 10 de septiembre de 2007 .
  17. ^ "Orientación para la industria: medidas para abordar el riesgo de contaminación por especies de Salmonella en alimentos que contienen un producto derivado del pistacho como ingrediente; proyecto de orientación". fda.gov . Junio ​​de 2009. Archivado desde el original el 9 de febrero de 2011.
  18. ^ Servicio de Comercialización Agrícola, USDA (30 de marzo de 2007). "Almendras cultivadas en California; requisitos de control de calidad salientes" (PDF) . Registro Federal . 72 (61): 15, 021–15, 036. Archivado desde el original (PDF) el 28 de septiembre de 2007 . Consultado el 22 de agosto de 2007 .
  19. ^ "Antecedentes sobre los explosivos de combustible y aire rusos (" bombas de vacío ") | Human Rights Watch". Hrw.org. 1 de febrero de 2000. Archivado desde el original el 10 de febrero de 2013 . Consultado el 23 de abril de 2013 .
  20. ^ Comité del Consejo Nacional de Investigación (EE. UU.) sobre niveles guía de exposición aguda (2010). Niveles guía de exposición aguda para sustancias químicas seleccionadas en el aire: volumen 9. Prensa de las Academias Nacionales.
  21. ^ Ohnishi A, Murai Y (febrero de 1993). "Polineuropatía por óxido de etileno, óxido de propileno y óxido de butileno". Investigación Ambiental . 60 (2): 242–247. doi :10.1006/enrs.1993.1032. PMID  8472653.
  22. ^ Lawley PD, Jarman M (febrero de 1972). "Alquilación por óxido de propileno de ácido desoxirribonucleico, adenina, guanosina y ácido desoxiguanílico". La revista bioquímica . 126 (4): 893–900. doi :10.1042/bj1260893. PMC 1178497 . PMID  5073240. 
  23. ^ Ringo DL, Brennan EF, Cota-Robles EH (septiembre de 1982). "Las resinas epoxi son mutagénicas: implicaciones para los microscopistas electrónicos". Revista de investigación de ultraestructuras . 80 (3): 280–287. doi :10.1016/s0022-5320(82)80041-5. PMID  6752439.
  24. ^ Grana R, Benowitz N, Glantz SA (mayo de 2014). "Cigarrillos electrónicos: una revisión científica". Circulación . 129 (19): 1972–1986. doi :10.1161/circulaciónaha.114.007667. PMC 4018182 . PMID  24821826. 
  25. ^ "Los científicos acaban de detectar por primera vez esta molécula formadora de vida en el espacio interestelar". Alerta científica. 2016-06-15.

fuentes citadas

enlaces externos