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| 名前 | |||
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| 推奨されるIUPAC名
1,4-ジオキサン | |||
| 体系的なIUPAC名
1,4-ジオキサシクロヘキサン | |||
| その他の名前
[1,4]ジオキサン
p-ジオキサン [6]-クラウン-2 ジエチレンジオキシド ジエチレンエーテル ジオキサン溶媒 | |||
| 識別子 | |||
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3Dモデル（JSmol）
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| 102551 | |||
| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ドラッグバンク |
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| ECHA 情報カード | 100.004.239 | ||
| EC番号 |
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| ケッグ |
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パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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| 国連番号 | 1165 | ||
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |||
| Ｃ4Ｈ8Ｏ2の | |||
| モル質量 | 88.106 グラムモル−1 | ||
| 外観 | 無色の液体[1] | ||
| 臭い | 軽度、ジエチルエーテル様[1] | ||
| 密度 | 1.033g/mL | ||
| 融点 | 11.8 °C (53.2 °F; 284.9 K) | ||
| 沸点 | 101.1 °C (214.0 °F; 374.2 K) | ||
| 混和性 | |||
| 蒸気圧 | 29 mmHg（20℃）[1] | ||
磁化率（χ）
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−52.16·10 −6 cm 3 /モル | ||
| 熱化学 | |||
標準モル
エントロピー ( S ⦵ 298 ) |
196.6 J/K·モル | ||
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−354 kJ/モル | ||
標準燃焼エンタルピー （Δ c H ⦵ 298） |
−2363 kJ/モル | ||
| 危険 | |||
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |||
主な危険
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ヒトに対する発がん性物質の疑い[1] | ||
| GHSラベル: | |||
  
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| 危険 | |||
| H225、H302、H305、H315、H319、H332、H336、H351、H370、H372、H373 | |||
| P201、P202、P210、P233、P240、P241、P242、P243、P260、P261、P264、P270、P271、P280、P281、P302+P352、P303+P361+P353、P304+P312、P304+P340、P305+P351+P338、P307+P311、P308+P313、P312、P314、P321、P332+P313、P337+P313、P362、P370+P378、P403+P233、P403+P235、P405、P501 | |||
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |||
| 引火点 | 12 °C (54 °F; 285 K) | ||
| 180 °C (356 °F; 453 K) | |||
| 爆発限界 | 2.0～22% [1] | ||
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |||
LD 50 (平均投与量)
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LC 50 (中央濃度)
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LC Lo (公表最低額)
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1000～3000 ppm（モルモット、3時間） 12,022 ppm（猫、7時間） | ||
| NIOSH（米国健康暴露限界）： | |||
PEL (許可)
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TWA 100 ppm (360 mg/m 3 ) [皮膚] [1] | ||
REL (推奨)
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Ca C 1 ppm (3.6 mg/m 3 ) [30分] [1] | ||
IDLH（差し迫った危険）
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カルシウム[500ppm] [1] | ||
| 関連化合物 | |||
関連化合物
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オキサン トリオキサン テトロキサン ペントキサン | ||
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
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1,4-ジオキサン( / d aɪ ˈ ɒ k s eɪ n / ) は、エーテルに分類される複素環式 有機化合物です。ジエチルエーテルに似たかすかな甘い香りを持つ無色の液体です。他のジオキサン異性体( 1,2-および1,3- ) はほとんど見られない ため、この化合物は単にジオキサンと呼ばれることがよくあります。
ジオキサンは、実験室だけでなく様々な実用用途の溶媒として、またアルミニウム容器内の塩素化炭化水素の輸送のための安定剤としても使用されています。[3]
合成
ジオキサンは、エチレンオキシドの加水分解から得られるジエチレングリコールの酸触媒脱水によって生成されます。
1985年、ジオキサンの世界生産能力は11,000〜14,000トンでした。[4] 1990年、米国のジオキサンの総生産量は5,250〜9,150トンでした。[5]
構造
ジオキサン分子は中心対称性があり、シクロヘキサンの類縁物質に典型的な椅子型配座をとる。しかし、分子は配座的に柔軟であり、例えば金属陽イオンのキレート化では船型配座が容易にとられる。ジオキサンは、エチレンオキシル単位が 2 つだけの小さなクラウンエーテルに似ている。
用途
トリクロロエタン輸送
1980年代、生産されたジオキサンのほとんどは、アルミニウム容器で保管および輸送するための1,1,1-トリクロロエタンの安定剤として使用されました。通常、アルミニウムは不動態化酸化物層で保護されていますが、これらの層が乱れると、金属アルミニウムがトリクロロエタンと反応して三塩化アルミニウムになり、これが今度は残りのトリクロロエタンの脱ハロゲン化水素を触媒して塩化ビニリデンと塩化水素を生成します。ジオキサンは三塩化アルミニウムと付加物を形成し、この触媒反応を「毒化」します。[4]
溶剤として
ジオキサンは、インク、接着剤、セルロースエステルなどの多用途の非プロトン性溶媒として、さまざまな用途に使用されています。毒性が低く、沸点が高い（101℃、THFは66℃）ため、一部のプロセスではテトラヒドロフラン（THF）の代替として使用されています。 [6]
ジエチルエーテルは水に溶けにくいのに対し、ジオキサンは混和性があり、吸湿性もあります。標準圧力では、水とジオキサンの質量比17.9:82.1の混合物は正の共沸混合物で、87.6℃で沸騰します。[7]
酸素原子は弱いルイス塩基性です。さまざまなルイス酸と付加物を形成します。これはハード塩基に分類され、 ECW モデルにおける塩基パラメータはE B = 1.86 および C B = 1.29 です。
ジオキサンは金属中心を結合させることで配位ポリマーを生成する。[8]このようにして、シュレンク平衡を 駆動し、ジアルキルマグネシウム化合物の合成を可能にする。[4] ジメチルマグネシウムは次のようにして製造される。[9] [10]
- 2 CH 3 MgBr + (C 2 H 4 O) 2 → MgBr 2 (C 2 H 4 O) 2 + (CH 3 ) 2 Mg
分光法
ジオキサンは重水素の核磁気共鳴分光法の内部標準として使用されます。[11]
毒物学
安全性
ジオキサンのラットにおけるLD50は5170mg/kgである。[ 4]ジオキサンは目や呼吸器官を刺激する。暴露により中枢神経系、肝臓、腎臓に損傷を与える可能性がある。[12] 1,4-ジオキサンに暴露した労働者を対象に1978年に実施された死亡率調査では、がんによる死亡者数は予想数と有意差がなかった。[13]ジオキサンは、米国国家毒性プログラムにより「ヒトに対する発がん性があると合理的に予測される」物質に分類されている。[14]また、IARCではグループ2Bの発がん性物質に分類されている。これは、他の動物に対する発がん性物質として知られているため、ヒトに対しても発がん性がある可能性がある物質である。[15]米国環境保護庁は、ジオキサンをヒトに対する発がん性の可能性がある物質（対照動物実験ではがんの発生率増加が観察されているが、この化合物を使用する労働者の疫学研究ではそうではない）および市販製品に含まれる濃度より著しく高い濃度での既知の刺激物質（無有害影響レベルは1立方メートルあたり400ミリグラム）に分類している。[16]ラットの動物実験では、最大の健康リスクは純粋な蒸気の吸入と関連していることが示唆されている。[17] [18] [19]ニューヨーク州は、1,4-ジオキサンの飲料水基準を国内初採用し、最大汚染物質レベルを1ppbに設定している。[20]
爆発の危険
他のエーテルと同様に、ジオキサンは空気に長時間さらされると大気中の酸素と結合し、爆発の恐れのある過酸化物を形成します。これらの混合物の蒸留は危険です。金属ナトリウムの上に保管すると、過酸化物の蓄積のリスクを抑えることができます。
環境
ジオキサンは水中に濃縮される傾向があり、土壌との親和性は低い。環境中での非生物的分解に対して耐性があり、以前は生分解に対しても耐性があると考えられていた。しかし、2000年代以降の最近の研究では、ジオキサンはいくつかの経路で生分解できることがわかっており、1,4-ジオキサン汚染水の処理にバイオレメディエーションを使用できることを示唆している。 [21] [22]
ジオキサンはいくつかの地域で地下水供給に影響を与えています。米国の多くの場所で1μg/L（約1ppb）のジオキサンが検出されています。[5]米国ニューハンプシャー州では、2010年に67か所で2ppbから11,000ppbを超える濃度でジオキサンが検出されました。これらの場所のうち30か所は固形廃棄物埋立地であり、そのほとんどは何年も閉鎖されています。2019年、南部環境法センターは、ノースカロライナ州グリーンズボロの廃水処理場を相手取って訴訟を起こし、ハウ川でEPAの安全基準の20倍を超える1,4-ジオキサンが検出されたとして勝訴しました。[23]
化粧品
ジオキサンは、洗浄・保湿製品に含まれる成分の原料となるエトキシル化プロセスの副産物として、デオドラント、香水、シャンプー、歯磨き粉、マウスウォッシュなどの化粧品やパーソナルケア製品を汚染する可能性がある。 [24] [25]エトキシル化プロセスにより、ラウレス硫酸ナトリウムやラウレス硫酸アンモニウムなどの洗浄剤は研磨性が低下し、泡立ちが強化される。1,4-ジオキサンは一部の化粧品に少量含まれており、中国と米国の両国で化粧品に使用されている未規制の物質である。 [26]研究では、エトキシル化された原材料や市販の化粧品にこの化学物質が含まれていることが判明している。環境ワーキンググループ（EWG）は、ヘアリラクサーの97％、ベビーソープの57％、化粧品データベースであるSkin Deepの全製品の22％が1,4-ジオキサンに汚染されていることを発見した。[27]
1979年以来、米国食品医薬品局（FDA）は、化粧品原料および完成品の1,4-ジオキサン濃度の検査を実施している。[28] 1,4-ジオキサンは、エトキシル化原料中に最大1410 ppm（約0.14%wt）の濃度で存在し、市販の化粧品中には最大279 ppm（約0.03%wt）の濃度で存在していた。[28]子供用シャンプー中の1,4-ジオキサン濃度が85 ppm（約0.01%wt）を超えたことは、原材料および完成品の厳重な監視が必要であることを示している。[28] FDAは製造業者に1,4-ジオキサンの除去を奨励しているが、連邦法では義務付けられていない。[29]
2019年12月9日、ニューヨーク州は2022年末までに1,4-ジオキサン含有量が10ppmを超える化粧品の販売を禁止する法案を可決した。この法律により、2022年末までに1,4-ジオキサン含有量が2ppmを超える家庭用洗剤やパーソナルケア製品の販売も禁止される。[30]
参照
参考文献
- ^ abcdefgh NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0237」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
- ^ ab 「ジオキサン」。生命または健康に直ちに危険となる濃度（IDLH）。米国国立労働安全衛生研究所（NIOSH）。
- ^ ウィスコンシン州保健局 (2013) 1,4-ジオキサンファクトシート、Wayback Machineで2020年10月16日にアーカイブ。出版物00514。2016年11月12日にアクセス。
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