p-クロロクレゾール

p-クロロクレゾール
名前
	推奨されるIUPAC名 4-クロロ-3-メチルフェノール
	その他の名前 p-クロロ-m-クレゾール; PCMC;プリベントール; CMK
識別子
CAS番号	59-50-7 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:34395;
チェムBL	チェルノブイリ原子力発電所 ;
ケムスパイダー	21106018 ;
ECHA 情報カード	100.000.392
EC番号	200-431-6;
ケッグ	C14331; D03468;
パブケム CID	1732;
RTECS番号	GO7100000;
ユニ	36W53O7109 ;
国連番号	2669
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID4021717;
	InChI InChI=1S/C7H7ClO/c1-5-4-6(9)2-3-7(5)8/h2-4,9H,1H3 キー: CFKMVGJGLGKFKI-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/C7H7ClO/c1-5-4-6(9)2-3-7(5)8/h2-4,9H,1H3 キー: CFKMVGJGLGKFKI-UHFFFAOYAE;
	笑顔 Oc1ccc(Cl)c(C)c1;
プロパティ
化学式	C 7 H 7塩素
モル質量	142.58 グラムモル−1
外観	白無地
臭い	フェノール
密度	1.37 g/cm3 （ 20℃）
融点	55.55 °C (131.99 °F; 328.70 K)
沸点	235 °C (455 °F; 508 K)
水への溶解度	20℃で3.8 g/L（水中）
危険
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	危険
危険有害性情報	H302、H314、H317、H335、H400、H412
注意事項	P260、P261、P264、P270、P271、P272、P273、P280、P301+P312、P301+P330+P331、P302+P352、P303+P361+P353、P304+P340、P305+P351+P338、P310、P312、P321、P330、P333+P313、P363、P391、P403+P233、P405、P501
引火点	118 °C (244 °F; 391 K)
関連化合物
関連化合物	クロロキシレノール（4-クロロ-3,5-ジメチルフェノール）
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

p-クロロクレゾール、または4-クロロ-3-メチルフェノール（ClC₆ H₃ CH₃ OH）は、p-クロロ-m-クレゾールとしても知られ、強力な消毒剤および防腐剤です。^[1]ピンクがかった白い結晶性固体です。^[2]また、ヒトと動物の両方のための化粧品や医薬品の防腐剤^[3]としても使用されます。熱帯、経口、非経口用の獣医薬の一部の製剤の有効成分として使用されます。通常、経口および非経口獣医製品中のp-クロロクレゾールの濃度は0.1〜0.2％です。熱帯の獣医製品では濃度が高くなります（約0.5％）。 p-クロロクレゾールには、グラム陽性およびグラム陰性の細菌と真菌の両方に対する微生物活性があります。

p-クロロクレゾールの使用は米国食品医薬品局などの政府機関によって規制されており、^[4]さまざまな製品に含まれるp-クロロクレゾールの量に制限が設けられています。

クロロクレゾールは、置換度が高く脂溶性のフェノールの方が毒性が低く、刺激性が低く、殺菌力が強いことを科学者が徐々に発見した後、1897年にKalle & Co. [de] ^[5]によって殺菌剤として初めて導入されました。^[6]

合成

p-クロロクレゾールは、3-メチルフェノールの4位のモノクロル化^{[7]により合成される。}

代謝

p-クロロクレゾール^[8]の生分解は肝臓で行われ、その後主に腎臓から排泄されるか、少量が肺から排泄されます。通性Thauera sp.株DOでは、p-クロロクレゾールは脱ハロゲン化とそれに続くカテコール分解経路、またはメチル酸化による4-クロロ安息香酸への経路のいずれかによって好気的に分解されました。^[9]ヒトにおける正確な反応メカニズムは不明です。

反応とメカニズム

酸化

p-クロロクレゾールの過酸化水素（H ₂ O ₂）^[10]による酸化反応は、2段階のプロセスを経て起こります。第一段階では、H2O2が金属イオンや酵素などの触媒によって活性化され、ヒドロキシルラジカル（HO•）などの活性酸素種を形成します。この活性種は、4-クロロ-3-メチルフェノール分子の芳香環を攻撃し、キノン中間体の形成につながります。

キノン中間体は、多くの生物学的および化学的プロセスにおいて重要な中間体です。^[7]さらに酸化されると、ヒドロキノン、カテコール、ベンゾキノンなどのさまざまな化合物が形成されます。p-クロロクレゾールの場合、キノン中間体はさらに酸化されて、カテコール化合物である4-クロロカテコールを形成します。

エステル化

p-クロロクレゾールと無水酢酸のエステル化反応により4-クロロ-3-メチルフェニル酢酸が得られる。^[11]

ステップ 1: フェノール基のプロトン化無水酢酸はアセチルカチオン (CH ₃ CO ⁺ ) の供給源です。硫酸などのルイス酸触媒の存在下では、アセチルカチオンは p-クロロクレゾールのフェノール基の酸素原子上の孤立電子対と反応してプロトン化し、共鳴安定化カルボカチオン中間体を形成します。

ステップ 2: 無水酢酸によるカルボカチオン中間体の求核攻撃 カルボカチオン中間体は無水酢酸分子の求核性酸素原子によって攻撃され、その結果、カルボカチオンとアセチル基の間に新しい結合が形成されます。これにより、アシル化されたフェノール環を持つ中間体が形成されます。

ステップ 3: 中間体の脱プロトン化 ステップ 2 で形成された中間体は、水または酸触媒によって脱プロトン化され、触媒が再生されて 4-クロロ-3-メチルフェニル酢酸生成物が放出されます。

脱ハロゲン化

p-クロロクレゾールの脱ハロゲン化による塩素原子の除去。生物学的脱ハロゲン化は、有機分子からハロゲンを除去するために使用できます。^[9]このプロセスでは、化合物からハロゲンを分解して除去する能力を持つ細菌や真菌などの微生物を使用します。ただし、脱ハロゲン化に生物学的方法を使用するのはまだ比較的新しいため、さらなる研究開発が必要です。

適応症

p-クロロクレゾールは、抗菌・抗真菌作用を持つ強力な消毒剤・防腐剤^[12]であり、傷口や皮膚の消毒に使用されています。^[13]また、防腐作用もあり、外用クリームや化粧品によく使用されています。これらの特性により、塗料やインクにも使用されています。

作用の分子メカニズム

フェノール系防腐剤であるp-クロロクレゾールの殺菌作用は、細菌の細胞質^[14]漏出を誘発し、カリウムイオンとリン酸イオンの膜透過性を阻害する能力から生じます。細胞質漏出はまた、プロトン駆動力の消散をもたらし、呼吸とATP合成の分離を引き起こします。^[15]

効能

p-クロロクレゾールは、0.2% 2/2で6 mlを60秒間塗布して手洗いすると殺菌効果があることが示されています。^[16]また、ハムスターのスクレイピーなどのプリオンに対しても有効です。^[17]

化粧品クリームやローションの成分として、p-クロロクレゾールは75%の経皮吸収値を持っています。傷ついた皮膚（湿疹など）に経皮塗布すると、最大100% ^[8]の経皮吸収が可能である可能性があります。

副作用

p-クロロクレゾールに対する過敏症に起因するアレルギー性接触皮膚炎が報告されており、^[18] HSIS（オーストラリア安全労働基準）では「皮膚接触により感作を引き起こす可能性がある」というリスクフレーズで危険物質として分類されています。^[19]しかし、ヒトを対象に実施されたドレイズ試験では、健康な男性被験者に経皮投与された5％、10％、20％のクロロクレゾールで陽性反応は見られませんでした。^[20]

p-クロロクレゾールに曝露された後に女性が片側顔面神経麻痺を繰り返した症例が記録されている。^[21]短時間の神経障害は新鮮な空気に曝露することで軽減し、薬理学的過敏症の結果であると判定された。

毒性

p-クロロクレゾールは自然環境中には存在しないため、人体への暴露は主にボディローションを通じて行われます。臨界影響レベル（21 mg/kg/体重/日）を超えると、p-クロロクレゾールへの暴露により副腎の絶対重量が減少する可能性があります。^[8] 2021年に、臨界影響レベルの暴露マージンと推定暴露レベルが不十分であると考えられたため、カナダ政府によって人命や健康に危険を及ぼす可能性のある化合物に分類されました。

フェノールと同様に、クロロクレゾールにも神経破壊作用が報告されている。^[22]しかし、この反応はまれであり、個人間の過敏症によるものである可能性がある。

p-クロロクレゾールはKowと生物濃縮係数が低いため、生物に著しく蓄積することはありません。遺伝毒性や発がん性は確認されておらず^[23]、長年にわたって人間の医療に安全に使用されてきました。^[24]

動物への影響 動物への影響 p-クロロクレゾールはラットやマウスに対して低から中程度の急性経口毒性を示し、雄のウィスターラットでの平均致死量（LD50）は1830 mg/kgです。^[25]また、ニュージーランドホワイトウサギに経皮投与した場合、皮膚腐食性があり、ウサギの目には刺激性があることが示されています。^[26]同様の反応がパーブライトホワイトモルモットでも記録されています。^[27]しかし、p-クロロクレゾールはスクレイピーに感染したハムスターの感染レベルを下げるための消毒剤としても使用されており、^[17]動物に対しても消毒剤としての有効性を示しています。

獣医薬委員会は、p-クロロクレゾールは急速に代謝され、排泄され、組織に蓄積する可能性はなく、毒性が低いことを発見しました。ラットでは、24時間以内にp-クロロクレゾールの最大95％が尿から、0.4％が糞便から排泄されました。^[25]

参照

クレゾール
クロロキシレノール- 防腐剤や消毒剤としても使用される
2-クロロ-m-クレゾール- 構造類似性

参考文献

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