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エチレンオキシドは、化学式C₂H₄Oで表される有機化合物です。環状エーテルであり、最も単純なエポキシドです。酸素原子 1 個と炭素原子 2 個からなる三員環です。エチレンオキシドは無色で可燃性のガスで、かすかに甘い臭いがあります。ひずみのある環構造のため、エチレンオキシドは環開裂を引き起こす多くの付加反応に容易に関与します。エチレンオキシドはアセトアルデヒドおよびビニルアルコールと異性体です。エチレンオキシドは、銀触媒の存在下でエチレンを酸化することによって工業的に製造されます。
エチレンオキシドの多くの危険性の原因となっている反応性は、同時にその有用性も高めています。家庭での直接使用には危険すぎ、一般的に消費者には馴染みのないエチレンオキシドですが、多くの消費者製品や非消費者向け化学物質および中間体の製造に使用されています。これらの製品には、洗剤、増粘剤、溶剤、プラスチック、エチレングリコール、エタノールアミン、単純および複合グリコール、ポリグリコールエーテル、その他の化合物などのさまざまな有機化学物質が含まれます。ポリソルベート20やポリエチレングリコール（PEG）などの製品の製造など、代替材料よりも効果的で毒性が低いことが多い製品の製造を含む、多様な用途を持つ重要な原料であるにもかかわらず、エチレンオキシド自体は非常に危険な物質です。室温では、非常に可燃性、発がん性、変異原性、刺激性、麻酔性ガスです。[ 10 ]
酸化エチレンは、使い捨てプラスチック注射器などの熱に弱い器具や機器の滅菌において蒸気の代替として病院や医療機器業界で広く使用されている表面消毒剤です。 [ 11 ]非常に可燃性が高く爆発性も極めて高いため、熱圧兵器の主要成分として使用されています。[ 12 ] [ 13 ]そのため、その危険性を制御するために、通常は冷蔵液体として取り扱われ、輸送されます。[ 10 ] [ 14 ]
エチレンオキシドは、1859年にフランスの化学者シャルル＝アドルフ・ヴルツによって初めて報告された[ 15 ]。彼は2-クロロエタノールを水酸化カリウムで処理することによってエチレンオキシドを調製した。
ヴルツは酸化エチレンの沸点を13.5 ℃（56.3 °F）と測定し、これは現在の値よりわずかに高い値であった。また、酸化エチレンが酸や金属塩と反応する性質があることを発見した。[ 16 ]ヴルツは酸化エチレンが有機塩基の性質を持つと誤って考えていた。この誤解は1896年にゲオルク・ブレディヒが酸化エチレンは電解質ではないと発見するまで続いた。[ 16 ] [ 17 ]酸化エチレンが他のエーテルと異なること、特に不飽和化合物に典型的な付加反応を起こしやすいことは、長い間議論の的となっていた。酸化エチレンの複素環式三角形構造は1868年以前に提唱されていた。[ 18 ]
ヴルツの1859年の合成法は、ヴルツ自身を含む多くの試みがエチレンから直接酸化エチレンを製造しようとしたにもかかわらず、長らく酸化エチレンを製造する唯一の方法であり続けた。[ 19 ] 1931年になってようやく、フランスの化学者テオドール・ルフォールが銀触媒の存在下でエチレンを直接酸化する方法を開発した。[ 20 ] 1940年以降、酸化エチレンの工業生産のほぼすべてがこの方法に依存している。[ 21 ]香辛料の保存のための酸化エチレンによる殺菌は、 1938年にアメリカの化学者ロイド・ホールによって特許が取得された。酸化エチレンは、第一次世界大戦中に冷却剤エチレングリコールと化学兵器マスタードガスの両方の前駆体として工業的に重要になった。
エチレンオキシドのエポキシ環は、結合角が約60°のほぼ正三角形で、 105 kJ/molのエネルギーに相当する大きな角度ひずみがあります。 [ 22 ] [ 23 ]比較のために、アルコールではC–O–H角は約110°、エーテルではC–O–C角は120°です。各主軸に関する慣性モーメントはI A = 32.921 × 10 −40 g· cm 2、IB = 37.926 × 10 −40 g·cm 2およびI C =59.510 × 10 −40 g·cm 2 . [ 24 ]
分子内の炭素-酸素結合の相対的な不安定性は、エチレンオキシド中の2つのC-O結合、またはエタノールとジメチルエーテル中の1つのC-O結合を切断するために必要なエネルギーを表で比較することによって明らかになる。[ 25 ]
エチレンオキシドは25 ℃（77 °F）では無色の気体であり、 0 ℃（32 °F）では流動性のある液体です。0 ℃における液体エチレンオキシドの粘度は水の約5.5分の1です。この気体はエーテル特有の甘い臭いがあり、空気中の濃度が500ppmを超えると顕著になります。[ 26 ]エチレンオキシドは水、エタノール、ジエチルエーテル、および多くの有機溶媒に容易に溶解します。 [ 27 ]
主な熱力学的定数は次のとおりです。[ 28 ]
−91～10.5 ℃（−131.8～50.9 °F）の範囲では、蒸気圧p（mmHg）は温度（T（℃））に応じて次のように変化します。
* N/A – データがありません。
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エチレンオキシドは、環開裂を伴う様々な化合物と容易に反応する。その典型的な反応は、酸性媒体（弱い求核剤：水、アルコール）とアルカリ性媒体（強い求核剤：OH⁻、RO⁻、NH₃、RNH₂、RR'NHなど）の両方でSN₂機構を介して進行する求核剤との反応である。[ 23 ]一般的な反応スキームは次のとおりである。
より具体的な反応については、以下で説明します。
酸化エチレンの水溶液は比較的安定しており、目立った化学反応を起こすことなく長時間存在することができます。しかし、希硫酸などの少量の酸を加えると、室温であってもすぐにエチレングリコールが生成されます。
この反応は、リン酸塩を触媒として用いることで気相でも起こる。 [ 33 ]
この反応は通常、生成したエチレングリコールがエチレンオキシドと反応してジエチレングリコールやトリエチレングリコールを生成するのを防ぐために、約60 ℃（140 °F）で大量の水を用いて行われます。[ 34 ]
アルカリ触媒を使用すると、ポリエチレングリコールが生成される可能性がある。
アルコールとの反応も同様に進行し、エチレングリコールエーテルが生成する。
低級アルコールとの反応は水との反応よりも活性が低く、160 ℃（320 °F）への加熱や3MPa （440psi ）への加圧、酸またはアルカリ触媒の添加など、より厳しい条件が必要となる。
酸化エチレンと脂肪族アルコールの反応は、金属ナトリウム、水酸化ナトリウム、または三フッ化ホウ素の存在下で進行し、界面活性剤の合成に用いられる。[ 33 ]
触媒存在下でのエチレンオキシドとカルボン酸の反応により、グリコールモノエステルおよびジエステルが生成する。
酸アミドの付加反応も同様の手順で進行する。
エチレンオキシドの高級カルボン酸への付加は、不活性雰囲気下、高温（通常140～180 ℃（284～356 °F））および高圧（0.3～0.5MPa （44～73psi））で、水酸化ナトリウムまたは炭酸ナトリウムもしくはカリウムなどのアルカリ触媒（濃度0.01～2%）の存在下で行われる。[ 35 ]カルボン酸イオンは反応において求核剤として作用する。
酸化エチレンはアンモニアと反応して、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンの混合物を生成する。この反応は少量の水を加えることで促進される。
同様に、第一級アミンおよび第二級アミンとの反応を進める。
ジアルキルアミノエタノールはさらにエチレンオキシドと反応してアミノポリエチレングリコールを生成する可能性がある。[ 19 ]
トリメチルアミンは水の存在下で酸化エチレンと反応してコリンを生成する：[ 36 ]
芳香族第一級および第二級アミンもエチレンオキシドと反応し、対応するアリールアミノアルコールを生成する。
酸化エチレンは、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸の水溶液と容易に反応してハロヒドリンを生成する。この反応は、後者の2つの酸でより容易に起こる。
これらの酸との反応は、エチレンオキシドの酸触媒による水和反応と競合するため、必ずエチレングリコールとジエチレングリコールの混合物が副生成物として生成する。より純度の高い生成物を得るためには、反応を気相または有機溶媒中で行う。
エチレンフルオロヒドリンは、ジエチルエーテル中のエチレンオキシドの5～6％溶液とフッ化水素を沸騰させることによって異なる方法で得られる。エーテルは通常1.5～2％の水分を含んでいる。水がない場合、エチレンオキシドは重合する。[ 37 ]
ハロヒドリンは、金属ハロゲン化物の水溶液に酸化エチレンを通すことによっても得られる。[ 33 ]
エチレンオキシドとグリニャール試薬である有機マグネシウム化合物との反応は、カルバニオン有機金属化合物によって影響を受ける求核置換反応とみなすことができる。反応の最終生成物は第一級アルコールである。
アルキルリチウムなどの他の有機金属化合物にも同様のメカニズムが適用される。
酸化エチレンはシアン化水素と容易に反応してエチレンシアノヒドリンを生成する。
HCNの代わりに、わずかに冷やした（10～20 ℃）シアン化カルシウム 水溶液を使用することができます。 [ 38 ]
エチレンシアノヒドリンは容易に脱水し、アクリロニトリルを生成する。
エチレンオキシドは硫化水素と反応すると2-メルカプトエタノールとチオジグリコールを生成し、アルキルメルカプタンと反応すると2-アルキルメルカプトエタノールを生成する。
過剰量の酸化エチレンと硫化水素水溶液を反応させると、トリス（ヒドロキシエチル）スルホニルヒドロキシドが生成する。
エチレンオキシドと亜硝酸バリウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸マグネシウム、亜硝酸亜鉛、または亜硝酸ナトリウムの水溶液との反応により、 2-ニトロエタノールが生成される。[ 39 ]
硝酸と反応して、エチレンオキシドはモノニトログリコールとジニトログリコールを生成する。[ 40 ]
アルコキシドの存在下では、エチレンオキシドと活性メチレン基を含む化合物との反応によりブチロラクトンが生成される：[ 41 ]
酸化エチレンはベンゼンとのフリーデル・クラフツ反応を起こし、フェネチルアルコールを生成する。
この反応をアルミノケイ酸塩触媒の存在下で高温（315～440 ℃（599～824 °F））および高圧（0.35～0.7MPa （51～102psi ） ）で実施すると、スチレンを一段階で得ることができる。[ 42 ]
クラウンエーテルとして知られる一連の多項式複素環化合物は、エチレンオキシドで合成することができる。その方法の一つは、エチレンオキシドのカチオン環化重合であり、形成される環のサイズを制限するものである。[ 43 ]
他の線状ポリマーの生成を抑制するために、反応は高希釈溶液中で行われる。[ 43 ]
セシウム塩の存在下でのエチレンオキシドと二酸化硫黄の反応により、クラウンエーテルの錯形成特性を持つ11員環ヘテロ環化合物が形成される。[ 44 ]
エチレンオキシドは、約400 ℃（750 °F）まで加熱するか、触媒（Al 2 O 3、H 3 PO 4など）の存在下で150～300 ℃（300～570 °F）まで加熱すると、アセトアルデヒドに異性化する。[ 45 ]
ラジカル機構は気相でのこの反応を説明するために提案されたもので、以下の段階から構成されています。[ 46 ]
反応（3）において、Mは反応容器の壁または不均一触媒を指す。CH3CHO *部分は、短寿命（寿命10⁻⁸.5秒）の活性化アセトアルデヒド分子を表す。その過剰エネルギーは約355.6 kJ/molであり、アセトアルデヒドのCC結合の結合エネルギーを29.3 kJ/mol上回る。 [ 46 ]
触媒がない場合、エチレンオキシドの熱異性化は決して選択的ではなく、アセトアルデヒドの他にかなりの量の副生成物が生じる（熱分解の項を参照）。[ 47 ]
エチレンオキシドは、ニッケル、白金、パラジウム[ 47 ]ボラン、水素化アルミニウムリチウム、その他の水素化物[ 48 ]などの触媒の存在下でエタノールに水素化することができる。
逆に、他の触媒を用いると、エチレンオキシドは水素によってエチレンに還元され、収率は最大70%に達する。還元触媒としては、亜鉛粉末と酢酸の混合物、水素化アルミニウムリチウムと三塩化チタンの混合物（還元剤は実際にはLiAlH 4とTiCl 3の反応によって生成される二塩化チタンである）、テトラヒドロフラン中の塩化鉄(III)とブチルリチウムの混合物などがある。[ 48 ]
エチレンオキシドは、条件によっては、グリコール酸または二酸化炭素にさらに酸化される。
エチレンオキシドの800～1,000 K (527～727 °C; 980～1,340 °F)および0.1～1 MPa (15～145 psi)の圧力での深層気相反応器酸化により、O 2、 H 2、CO、CO 2 、 CH 4、C 2 H 2 、 C 2 H 4 、 C 2 H 6 、 C 3 H 6 、 C 3 H 8 、およびCH 3 CHOを含む複雑な混合物が生成される。[ 49 ]
酸触媒の存在下では、エチレンオキシドは二量化してジオキサンを生成する。
反応機構は以下の通りである。[ 47 ]
二量化反応は非選択的である。副生成物にはアセトアルデヒド（異性化による）が含まれる。二量化の選択性と速度は、スルホランに白金、白金パラジウム、またはヨウ素などの触媒を加えることによって向上させることができる。最後のケースでは、2-メチル-1,3-ジオキソランが副生成物として生成される。[ 50 ]
液体エチレンオキシドはポリエチレングリコールを形成できる。重合はラジカル機構とイオン機構を介して進行するが、実用的な用途が広いのは後者のみである。[ 51 ]エチレンオキシド のカチオン重合は、プロトン酸（HClO4 、 HCl ） 、ルイス酸（SnCl4、BF3など）、有機金属化合物、またはより複雑な試薬によって促進される。[ 51 ]
反応機構は以下の通りである。[ 52 ]第一段階では、触媒（MX m）はアルキルハロゲンまたはアシルハロゲン、あるいは活性水素原子を有する化合物（通常は水、アルコール、グリコール）によって開始される。
生成した活性錯体はSN2機構を介してエチレンオキシドと反応する。
チェーンが切れると
エチレンオキシドのアニオン重合は、アルコキシド、水酸化物、炭酸塩、またはアルカリ金属やアルカリ土類金属の他の化合物などの塩基によって促進される。[ 51 ]反応機構は次のとおりである。[ 52 ]
エチレンオキシドは加熱に対して比較的安定しており、触媒がない場合、300 °C (572 °F)までは解離せず、 570 °C (1,058 °F)を超えると、ラジカル機構を介して進行する大きな発熱分解が起こります。 [ 47 ]最初の段階は異性化ですが、高温はラジカルプロセスを加速します。その結果、アセトアルデヒド、エタン、エチル、メタン、水素、二酸化炭素、ケテン、ホルムアルデヒドを含むガス混合物が生成されます。[ 53 ]不活性雰囲気中で高圧下での高温熱分解( 830～1,200 K (557～927 °C; 1,034～1,700 °F) ) により、アセチレンとプロパンも含まれる、より複雑な組成のガス混合物が生成されます。[ 54 ]異性化とは対照的に、連鎖の開始は主に次のように起こる。[ 54 ]
遷移金属化合物を触媒として用いて酸化エチレンの熱分解を行うと、温度を下げるだけでなく、エチルを主生成物として得ることが可能となり、すなわち酸化エチレン合成反応を逆転させることができる。
チオシアン酸イオンまたはチオ尿素はエチレンオキシドをチイラン（エチレンスルフィド）に変換する：[ 55 ]
五塩化リンと酸化エチレンの反応により二塩化エチレンが生成される：[ 33 ]
エチレンオキシドの他のジクロロ誘導体は、塩化スルホニル（SOCl 2）とピリジン、およびトリフェニルホスフィンと四塩化炭素の複合作用によって得ることができる。[ 56 ]
三塩化リンは酸化エチレンと反応して亜リン酸のクロロエチルエステルを形成する。[ 33 ]
ヨウ化ナトリウム存在下でのエチレンオキシドとアシルクロリドの反応生成物は複雑なヨードエチルエステルである。[ 56 ]
ビス-(トリフェニルホスフィン)ニッケル(0)の存在下、非極性溶媒中で酸化エチレンを二酸化炭素とともに100 ℃に加熱すると、炭酸エチレンが得られる。[ 57 ]
工業的には、同様の反応が高圧高温下で、触媒として第四級アンモニウム塩またはホスホニウム塩の存在下で行われる。[ 58 ]
触媒の存在下で80～150℃で酸化エチレンとホルムアルデヒドを反応させると、 1,3-ジオキソラン が生成する。[ 59 ]
ホルムアルデヒドを他のアルデヒドまたはケトンに置換すると、2-置換1,3-ジオキソランが得られる（収率：70～85%、触媒：テトラエチルアンモニウムブロミド）。[ 59 ]
エチレンオキシドの触媒的ヒドロホルミル化によりヒドロキシプロパナールが得られ、これを水素化してプロパン-1,3-ジオールにすることができる。[ 60 ]
1859年にヴルツによって開発された2-クロロエタノールの脱塩化水素反応は、エチレンオキシドを合成するための一般的な実験室的手法として現在も用いられている。
反応は高温で行われ、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの他に、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、またはアルカリ金属やアルカリ土類金属の炭酸塩を用いることができる。[ 61 ]
酸化カルシウムを次亜塩素酸エチルで処理すると、高収率（90％）でエチレンオキシドを生成できます。カルシウムを他のアルカリ土類金属に置き換えると、反応収率が低下します。[ 62 ]
エチレンは、例えば過安息香酸やメタクロロ過安息香酸などの過酸を用いて直接酸化エチレンに変換することができる。 [ 63 ]
過酸による酸化は高級アルケンには有効ですが、エチレンには有効ではありません。上記の反応は遅く、収率も低いため、工業的には使用されていません。[ 62 ]
その他の合成方法としては、ジヨードエタンと酸化銀の反応が挙げられる[ 62 ]。
およびヘキサクロロエタン存在下における200～210 ℃（392～410 °F）でのエチレンカーボネートの分解：
エチレンオキシドの商業生産は、BASFがクロロヒドリン法（エチレンクロロヒドリンと水酸化カルシウムの反応）を使用した最初の工場を建設した1914年に遡ります。クロロヒドリン法は、効率が低いことや貴重な塩素が塩化カルシウムに失われることなど、いくつかの理由で魅力的ではありませんでした。[ 64 ]より効率的なエチレンの空気による直接酸化は、1931年にルフォールによって発明され、1937年にユニオンカーバイドがこのプロセスを使用した最初の工場を開設しました。1958年には、シェル石油会社が空気を酸素に置き換え、200～300 ℃（390～570 °F）の高温と1～3MPa（150～440psi ）の圧力を使用することで、さらに改良されました。[ 65 ]このより効率的な方法は、1950年代の米国におけるエチレンオキシド生産の約半分を占め、1975年以降は以前の方法を完全に置き換えました。[ 65 ] エチレンオキシドの生産は、世界のエチレン需要の約11%を占めている。[ 66 ]
クロロヒドリン法は、業界ではエチレンの直接酸化にほぼ完全に取って代わられているが、この方法の知識は教育上の理由や、プロピレンオキシドの製造にまだ使用されていることから依然として重要である。[ 67 ]このプロセスは、エチレンクロロヒドリンの合成、エチレンクロロヒドリンのエチレンオキシドへの脱塩化水素化、およびエチレンオキシドの精製という 3 つの主要なステップから構成される。これらのステップは連続的に実行される。最初のカラムでは、エチレンの次亜塩素化が次のように実行される。[ 68 ]
エチレンが二塩化エチレンに変換されるのを抑制するため（最後の反応）、エチレンの濃度を約4～6％に維持し、溶液を蒸気で沸点まで加熱する。[ 68 ]
次に、エチレンクロロヒドリン水溶液が第2カラムに入り、そこで100 ℃（212 °F）で30％水酸化カルシウム溶液と反応する：[ 68 ]
生成された酸化エチレンは蒸留によって精製される。クロロヒドリン法では、エチレンクロロヒドリンの95%の転化率を達成できる。酸化エチレンの収率は理論値の約80%であり、1トン（0.98ロングトン、1.1ショートトン）の酸化エチレンから、約200kg （440ポンド）の二塩化エチレンが生成される。[ 68 ]しかし、このプロセスの主な欠点は、塩素消費量と排水負荷が高いことである。このプロセスは現在では廃れている。
エチレンの直接酸化は、1931年にルフォールによって特許取得されました。この方法は工業用途向けに繰り返し改良され、少なくとも4つの主要なバリエーションが知られています。これらはすべて酸素または空気による酸化と銀系触媒を使用しますが、技術的な詳細とハードウェアの実装が異なります。[ 69 ]
ユニオン・カーバイド（現在はダウ・ケミカル社の一部門）は、直接酸化プロセスを開発した最初の企業でした。[ 70 ]
同様の生産方法はサイエンティフィックデザイン社によって開発されましたが、ライセンス制度のおかげで広く普及し、世界のエチレンオキシド生産量の25%、世界のライセンス生産量の75%を占めています。[ 70 ] [ 71 ]この方法の独自のバリエーションは、単一の工業団地でエチレンオキシドとエチレングリコールの両方の合成を適応させた日本触媒化学株式会社によって使用されています。
シェル・インターナショナル・ケミカルズ社は別の改良法を開発した。同社の方法は特定の産業の特定の要件に関してかなり柔軟であり、エチレンオキシド生成物に対する高い選択性と触媒の長い寿命（3年）が特徴である。これは世界の生産量の約40％を占めている。[ 70 ]
古い工場では一般的に酸化に空気を使用するが、METEORやJapan Catalyticなどの新しい工場やプロセスでは酸素を好む。[ 72 ]
直接酸化プロセスは、正式には次の式で表されます。
しかしながら、実際には二酸化炭素と水が相当量生成されることが観察されており、これはエチレンまたは酸化エチレンの完全酸化によって説明できる。
KiltyとSachtlerによる速度論的解析によると、EOに至る経路は次の反応で説明される。最初の段階では、スーパーオキシド（O 2 −）種が形成される。[ 73 ]
この種はエチレンと反応する
生成した酸化銀はエチレンまたは酸化エチレンを酸化してCO₂と水を生成する。この反応により銀触媒が補充される。したがって、全体の反応は次のように表される。
エチレンからエチレンオキシドへの最大変換率は理論的には6/7または85.7%と予測されているが[ 73 ] 、実際にはより高い収率が達成されている[ 74 ] 。
反応の触媒は、軽石、シリカゲル、各種ケイ酸塩およびアルミノケイ酸塩、アルミナ、炭化ケイ素などの様々なマトリックス上に堆積された金属銀であり、特定の添加剤（アンチモン、ビスマス、過酸化バリウムなど）によって活性化される。[ 75 ]プロセス温度は220～280 ℃（430～540 °F）に最適化された。低温では触媒の活性が低下し、高温ではエチレンの完全酸化が促進され、エチレンオキシドの収率が低下する。1 ～3MPa（150～440psi ）の高圧は触媒の生産性を高め、反応ガスからのエチレンオキシドの吸収を促進する。[ 75 ]
空気による酸化もまだ使用されているが、エチレンオキシドのモル収率が高い（酸素の場合75～82%、空気の場合63～75%）、反応速度が速い（ガス希釈がない）、反応生成物中の窒素を分離する必要がないなど、いくつかの理由から酸素（純度95%以上）が好ましい。[ 19 ] [ 76 ]
エチレンオキシドの商業規模での生産は、以下の単位工程を統合することによって達成される。
主反応器：主反応器は、束ねられた数千本の触媒管で構成されています。これらの管は一般的に長さが6 ～ 15 m (20 ～ 50フィート)、内径が20 ～ 50 mm (0.8 ～ 2.0インチ)です。これらの管に充填された触媒は、直径3 ～ 10 mm (0.12 ～ 0.39インチ)の球状または環状です。反応器内では、200 ～ 300 °C (390 ～ 570 °F)、圧力1 ～ 3 MPa (150 ～ 440 psi)の運転条件が支配的です。この温度を維持するために、反応器の冷却システムが重要な役割を果たします。触媒の経年劣化により、選択性が低下し、発熱性の副生成物である CO 2が多く生成されます。
エチレンオキシドスクラバー：主反応器からのエチレンオキシド（1～2％）とCO₂（5％）を含むガス流は冷却された後、エチレンオキシドスクラバーに送られます。ここでは、水が洗浄媒体として使用され、エチレンオキシドの大部分と、CO₂、N₂、CH₂=CH₂、CH₄、およびアルデヒド（リサイクル流によって導入される）の一部が除去されます。また、エチレンオキシドスクラバーから出るガスのごく一部（0.1～0.2％）は、反応物とともに不純物として導入される不活性化合物（N₂、Ar、およびC₂H₆）の蓄積を防ぐために、連続的に除去（燃焼）されます。
エチレンオキシド脱着装置：上記のスクラビング工程で得られた水流は、エチレンオキシド脱着装置に送られます。ここで、エチレンオキシドは塔頂生成物として得られ、塔底生成物はグリコールブリードとして知られています。リサイクルガスから水溶液を用いてエチレンオキシドをスクラビングすると、エチレングリコール（すなわち、モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、およびその他のポリエチレングリコール）が必然的に生成されます。そのため、システム内に蓄積するのを防ぐために、これらは連続的にブリードされます。
ストリッピングおよび蒸留塔：ここでは、酸化エチレンの流れから低沸点成分がストリッピングされ、その後蒸留されて水と酸化エチレンに分離されます。
CO₂スクラバー：エチレンオキシドスクラバーから得られたリサイクル流は圧縮され、側流としてCO₂スクラバーに供給されます。ここで、CO₂は炭酸カリウムの高温水溶液（すなわち、スクラビング媒体）に溶解します。CO₂の溶解は物理現象であるだけでなく、化学現象でもあります。なぜなら、CO₂は炭酸カリウムと反応して炭酸水素カリウムを生成するからです。
CO2脱着装置：上記の炭酸カリウム溶液（CO2が濃縮されたもの）は、 CO2脱着装置に送られ、そこで段階的（通常2段階）のフラッシングによってCO2が脱着されます。最初のステップは炭化水素ガスを除去するために行われ、2番目のステップはCO2をストリッピングするために用いられます。
エチレンオキシドの世界生産量は、2009年に20 Mt（2200万ショートトン）[ 77 ] 、 2008年に19 Mt（2100万ショートトン） 、 2007年に18 Mt（2000万ショートトン）でした。 [ 78 ]これにより、エチレンオキシドは生産量の多い有機化学物質の中で14番目に多く、最も多く生産されたのはエチレンで1億1300万トン（1億2500万ショートトン）でした。[ 79 ] SRIコンサルティングは、エチレンオキシドの消費量が2008年から2013年の間に年間4.4%、2013年から2018年の間に3%増加すると予測しました。 [ 78 ]
2004年の地域別のエチレンオキシドの世界生産量は以下のとおりです。[ 80 ]
世界最大のエチレンオキシド生産者は、ダウ・ケミカル社（2006年に3～350万トン（330万～390万ショートトン）[ 81 ]）、サウジ基礎産業公司（2006年に2000～2500トン（2200～2800ショートトン）[ 81 ]）、ロイヤル・ダッチ・シェル（2008～2009年に132万8000トン（146万4000ショートトン）[ 82 ] [ 83 ] [ 84 ]）、BASF（ 2008～ 2009年に117万5000トン（129万5000ショートトン）[ 85 ]）、中国石油化工集団公司（2006年に約100万トン（110万ショートトン）[ 81 ]）、フォルモサプラスチックス（ 2008～ 2009年に約100万トン（110万ショートトン））である。 2006年には0.92 Mt (101 万ショートトン) [ 81 ]）、 2008～2009年にはIneos ( 0.92 Mt (101万ショートトン)であった。[ 86 ]
酸化エチレンは、大規模な化学製品製造において最も重要な原料の一つです。酸化エチレンの大部分は、ジエチレングリコールやトリエチレングリコールなどのエチレングリコールの合成に用いられ、世界の消費量の最大75%を占めています。その他の重要な製品としては、エチレングリコールエーテル、エタノールアミン、エトキシレートなどがあります。グリコール類の中でも、エチレングリコールは不凍液、ポリエステルやポリエチレンテレフタレート（PET – ペットボトルの原料）、液体冷却剤、溶剤などの製造に用いられています。
ポリエチレングリコールは、香水、化粧品、医薬品、潤滑剤、塗料シンナー、可塑剤に使用されます。エチレングリコールエーテルは、ブレーキフルード、洗剤、溶剤、ラッカー、塗料の一部です。エタノールアミンは、石鹸や洗剤の製造、天然ガスの精製に使用されます。エトキシレートは、エチレンオキシドと高級アルコール、酸、またはアミンとの反応生成物です。これらは、洗剤、界面活性剤、乳化剤、分散剤の製造に使用されます。[ 87 ]
エチレングリコールの合成はエチレンオキシドの主な用途であるが、その割合は地域によって大きく異なり、西ヨーロッパでは44%、日本では63% 、北米では73%、アジアのその他の地域では90% 、アフリカでは99%となっている。[ 88 ]
エチレングリコールは、 200 °C (392 °F)の温度と1.5～2 MPa (220～290 psi)の圧力でエチレンオキシドを非触媒的に水和することにより工業的に生産される: [ 89 ]
反応の副生成物は、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリグリコールで、合計で約10％であり、これらは減圧蒸留によってエチレングリコールから分離される。[ 90 ]
別の合成方法は、エチレンオキシドとCO2の反応（温度80～120 ℃（176～248 °F）、圧力5.2MPa （750psi ））によりエチレンカーボネートが生成され、その後脱炭酸を伴う加水分解が行われる：[ 89 ]
エチレングリコールの製造の最新技術には、以下のものがある。[ 91 ] Shell OMEGA技術（Only Mono-Ethylene Glycol Advantage）は、ホスホニウムハライドを触媒として用いるエチレンカーボネートの2段階合成である。グリコール収率は99～99.5%で、他のグリコールはほとんど含まれない。このプロセスの主な利点は、さらなる精製を必要とせずに純粋なエチレングリコールを製造できることである。この方法を使用する最初の商業プラントは、2008年に韓国で開設された。[ 92 ] Dow METEOR（Most Effective Technology for Ethylene Oxide Reactions）は、エチレンオキシドを製造し、その後エチレングリコールに加水分解する統合技術である。グリコール収率は90～93%である。このプロセスの主な利点は、比較的シンプルで、使用する段階と装置が少ないことである。
エチレングリコールへの変換は、廃エチレンオキシドを環境に放出する前に浄化する手段でもある。通常、エチレンオキシドは硫酸または過マンガン酸カリウムを含む基質に通される。
モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールの主要な工業用エステルは、メチルエーテル、エチルエーテル、ノルマルブチルエーテル、およびそれらの酢酸エステルとフタル酸エステルである。合成には、適切なアルコールとエチレンオキシドの反応が含まれる。[ 93 ]
モノエステルと酸またはその無水物との反応により、以下のエステルが生成される。
工業的には、エタノールアミン（モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン）は、無水媒体中でアンモニアとエチレンオキシドを40～70 ℃（100～160 °F）の温度と1.5～3.5MPa（220～510psi ）の圧力で反応させることによって製造されます。[ 94 ]
このプロセスでは3種類のエタノールアミンがすべて生成され、アンモニアとメチルアミンの一部はリサイクルされる。最終生成物は真空蒸留によって分離される。ヒドロキシアルキルアミンも同様のプロセスで生成される。
モノ置換生成物は、アミンを過剰に用いて、水存在下、100 °C (212 °F)未満の温度でエチレンオキシドと反応させることにより生成する。ジ置換生成物は、エチレンオキシドを少量過剰に用いて、120～140 °C (250～280 °F)の温度、 0.3～0.5 MPa (45～75 psi)の圧力で得られる。[ 95 ] [ 96 ]
エトキシレートの工業生産は、 120～180 ℃（250～360 °F）の温度でアルカリ触媒の存在下で高級アルコール、酸、またはアミンとエチレンオキシドを直接反応させることによって実現されます。エトキシレートを製造する現代のプラントは通常、3段階の連続プロセスに基づくBUSS LOOPリアクター技術[ 97 ]に基づいています。第1段階では、反応の開始剤または触媒と原料が容器に投入され、そこで混合、加熱、真空乾燥されます。次に、エチレンオキシドの爆発の可能性を防ぐために、不活性雰囲気（窒素）の特殊な断熱リアクターで反応が行われます。最後に、反応混合物は中和、脱気、精製されます。[ 98 ]
現在、アクリロニトリルの大部分（2008年時点で90%）は、アンモニアとリンモリブデン酸ビスマスの存在下でのプロピレンの触媒酸化に基づくSOHIO法によって製造されています。しかし、1960年までは、エチレンオキシドにシアン化水素を添加し、生成したシアノヒドリンを脱水するという主要な製造プロセスが主流でした。[ 99 ] [ 100 ]
エチレンオキシドへのシアン化水素酸の添加は触媒（水酸化ナトリウムとジエチルアミン）の存在下で行われ、シアノヒドリンの脱水は酸化アルミニウムの触媒作用により気相で起こる。[ 101 ]
エチレンオキシドの直接使用は、世界生産量のわずか0.05%（2004年データ）に過ぎません。[ 80 ]エチレンオキシドは、二酸化炭素（エチレンオキシド8.5～80%）、窒素、またはジクロロジフルオロメタン（エチレンオキシド12%）との混合物として、殺菌剤、消毒剤、燻蒸剤として使用されます。医療機器や器具、包装材料、衣類、外科用および科学用機器の気相殺菌に使用されます。[ 80 ]保管施設（タバコ、穀物の包装、米袋など）、衣類、毛皮、貴重文書の処理に使用されます。[ 102 ]
エチレンオキシドは、滅菌が必要な繊細な器具や機器に損傷を与えず、幅広い材料との適合性があるため、医療業界で最も一般的に使用されている滅菌方法の 1 つです。[ 103 ]熱、湿気、または研磨性化学物質に耐えられない電子機器、光学機器、紙、ゴム、プラスチックなどの器具に使用されます。[ 104 ]最も一般的な化学滅菌方法であり、全滅菌の約 70%、使い捨て医療機器の 50% 以上で使用されています。[ 105 ]
エチレンオキシド処理は、1940年代に米国軍によって滅菌剤として開発され、医療用滅菌剤としての使用は、マクドナルド法が医療機器用に特許を取得した1950年代後半に遡ります。[ 106 ]アンプロレンシステムは、1960年代にアンダーセン・プロダクツ社によって特許を取得され[ 107 ] 、 [ 108 ]、獣医市場や一部の国際市場など、いくつかのニッチ市場で最も一般的に使用されているシステムです。[ 109 ]このシステムは、小容量の滅菌、および環境や携帯性に関する考慮事項により低用量の使用が求められる場合に、柔軟な滅菌チャンバーとEtOカートリッジを使用することに依存しています。そのため、「フレキシブルチャンバー滅菌」法、または「ガス拡散滅菌」法と呼ばれています。
米国では、EtO殺菌の運用は、有害大気汚染物質に関する国家排出基準（NESHAP）を通じてEPAによって監督されている。[ 110 ]
酸化エチレンは殺菌剤として、またタバコの葉の成熟促進剤として使用されます。 [ 102 ]酸化エチレンは熱圧兵器（燃料気化爆弾）の主成分としても使用されます。 [ 12 ] [ 13 ] [ 111 ]
ガスクロマトグラフィーは、エチレンオキシドの分析および検出の主要な方法である。[ 80 ]
エチレンオキシドの安価な検査法は、金属塩の水溶液に通した際に固体の水酸化物が沈殿する性質を利用する。
同様に、エチレンオキシドは、フェノールフタレインを添加したナトリウムまたはカリウムのいくつかの塩（塩化物、ヨウ化物、チオ硫酸塩など）の水溶液に空気を通すと、指示薬が鮮やかなピンク色になることで検出されます。[ 112 ]
エチレンオキシドの検出の他の方法としては、ピリジン誘導体との呈色反応や過ヨウ素酸によるエチレングリコールの加水分解などがある。生成されたヨウ素酸は硝酸銀で検出される。
エチレンオキシドは非常に可燃性が高く、空気との混合物は爆発性があります。加熱すると急速に膨張し、火災や爆発を引き起こす可能性があります。[ 113 ]いくつかの産業事故はエチレンオキシドの爆発に起因するとされています。[ 114 ] [ 115 ] [ 116 ]
自己発火温度は429 °C (804 °F)、101.3 kPa (14.69 psi)での分解温度は571 °C (1,060 °F)、空気中の可燃性物質の最小含有量は 2.7% [ 117 ]、最大制限は 100% です。NFPA 704 の評価は、健康 3、可燃性 4、不安定性 2 です。[ 118 ]水が存在すると、エチレンオキシドは加水分解されてエチレングリコールになり、ポリエチレンオキシドを形成し、それが最終的に空気によって酸化されて、爆発的分解を引き起こす可能性のあるホットスポットにつながります。
酸化エチレンによる火災は、泡、二酸化炭素、水などの従来の消火剤で消火されます。この活動を抑制するには、全圧が非爆発範囲に達するまで不活性ガスで覆うことができます。燃焼中の酸化エチレンの消火は、不活性雰囲気や水溶液中でも燃焼し続ける性質があるため複雑です。消火は、水で22:1以上に希釈した場合にのみ達成されます。[ 119 ]
2020年1月14日、タラゴナ近郊の工業団地で、化学会社Industrias Quimicas de Oxido de Etileno（IQOXE、CL Industrial Group傘下）が所有するエトキシ化反応器の爆発が発生した。[ 120 ] [ 121 ]この事故により、半径約2.5キロメートルにわたって大量の破片が飛散し、そのうちの1つが遠く離れた民家に突き刺さり、住人1人が死亡した。[ 122 ]爆発の直接的な結果として、少なくとも3人が死亡、7人が負傷したと報告されている。[ 123 ]
同社は、爆発当時、スペインで唯一のエチレンオキシド製造業者であり、年間14万トンの設備容量を有していた。その生産量の半分は、PET製造用のエチレングリコールの製造に使用されていた。[ 124 ]この事故は、欧州労働安全衛生機関の枠組みの中で、EU規則に基づいて調査される予定である。
2020年9月、インド産のゴマ268トンから高濃度の農薬が検出された。汚染レベルは、ヨーロッパで許可されているエチレンオキシドの限度値0.05ミリグラム/キログラムの1000～3500倍であった。この農薬は、発がん性および変異原性があると認識されているため、ヨーロッパでは禁止されている。製品の回収が行われ、製品の半分は有機認証を受けていた。[ 125 ] [ 126 ]
9月にはベルギーのRASFFが警告を発したが、この製品はフランス[ 127 ]やアイルランドなどの他のEU単一市場国でも販売されている。
テキサス州エルパソにある、滅菌済み医療用品を保管するカーディナルヘルス社の倉庫の近くに住む住民が、2021年に呼吸器症状を訴えた。一部の情報源によると、滅菌済み医療機器を保管するこれらの大型倉庫は、規制が緩いため、一部の滅菌工場よりも多くのエチレンオキシドを放出していると推定されている。さらに調査した結果、これらの倉庫の近くに住む人々は、がんのリスクを1万人に1人以上に高めるのに十分なレベルのエチレンオキシドに曝露されていることが判明した。[ 128 ]
酸化エチレンガスに曝露すると、微生物が核レベルでアルキル化される。 [ 129 ]酸化エチレンの消毒効果は熱による滅菌に似ているが、浸透性が限られているため、表面にしか影響しない。ETO滅菌は、微生物に対する作用が遅く、処理と通気時間が長いため、最大12時間かかることがある。[ 130 ]
エチレンオキシドはアルキル化剤であり、刺激作用、感作作用、麻酔作用があります。[ 131 ]エチレンオキシドへの慢性的な曝露は変異原性もあります。国際がん研究機関はエチレンオキシドをグループ1に分類しており、これは発がん性物質であることが証明されていることを意味します。[ 132 ] [ 133 ]エチレンオキシドは、ドイツのMAK委員会によってクラス2の発がん性物質に、ACGIHによってクラスA2の発がん性物質に分類されています。2003年に米国で商業滅菌施設で働いている間に曝露された7,576人の女性を対象とした研究では、エチレンオキシドが乳がんの発生率と関連していることが示唆されています。[ 134 ] 1987年から1998年にかけてエチレンオキシドに曝露された18,235人の男女労働者を分析した2004年の追跡調査では、「少数の症例に基づく骨癌を除いて、コホート全体で癌による死亡率の増加を示す証拠はほとんどなかった。リンパ系腫瘍に対する正の曝露反応傾向は男性のみに見られた。この効果の性差の理由は不明である。乳癌死亡率に対する正の曝露反応の証拠もいくつかあった。」と結論付けられた。 [ 135 ] 2年間にわたって10、33、または100 mL/m 3 (0.0100、0.0329、または0.0997 imp fl oz/cu ft)の濃度でエチレンオキシドを吸入したラットで、脳腫瘍と単核細胞白血病の発生率の増加が見られた。[ 136 ] 33 および 100 mL/m 3 (0.0329 および 0.0997 imp fl oz/cu ft)の濃度に曝露された動物では、腹膜中皮腫の発生率の増加も観察された。エチレンオキシドに曝露された労働者に関するヒト疫学研究の結果は異なっている。ヒトと動物の両方の研究から、エチレンオキシドの吸入曝露が広範囲の発がん性影響をもたらす可能性があるという証拠がある。
エチレンオキシドは吸入すると有毒であり、米国労働安全衛生局（OSHA）の許容曝露限界は、8時間にわたる時間加重平均（TWA）で1 ppm、15分間にわたる短期曝露限界（エクスカーション限界）は5 ppmで計算されています。[ 137 ]空気中の濃度が約200 ppmの場合、エチレンオキシドは鼻や喉の粘膜を刺激します。濃度が高くなると気管や気管支に損傷を与え、肺の部分的虚脱へと進行します。高濃度では肺水腫や心血管系の損傷を引き起こす可能性があり、エチレンオキシドの有害な影響は曝露後72時間経過してから初めて現れる可能性があります。[ 26 ]米国基準（ ACGIH）による空気中のエチレンオキシドの最大含有量は1.8 mg/m 3 （0.00079 gr/cu ft）です。[ 138 ] NIOSHは、生命および健康に即時危険なレベル（IDLH）を800 ppmと決定した。[ 139 ]
エチレンオキシドの臭気閾値は250～700 ppmと変動するため、臭気が感じられる時点で既に有毒濃度に達している。しかも、エチレンオキシドの臭いは甘く芳香性があり、毒性が非常に低い一般的な実験室用溶媒であるジエチルエーテルの香りと間違えやすい。こうした厄介な性質から、電気化学的モニタリングを継続的に行うことが標準的な方法となっており、 EUおよびその他いくつかの地域では、建物の内部を燻蒸するためにエチレンオキシドを使用することは禁止されている。[ 140 ]
エチレンオキシドは、さまざまな症状を伴う急性中毒を引き起こします。[ 131 ]中枢神経系への影響は、職業環境におけるエチレンオキシドへのヒトの曝露と頻繁に関連しています。頭痛、吐き気、嘔吐が報告されています。末梢神経障害、手と目の協調運動障害、記憶喪失は、推定平均曝露レベルが3 ppmと低い（短期的なピークは700 ppmに達する可能性あり）慢性的に曝露された労働者の最近の症例研究で報告されています。[ 136 ]エチレンオキシドの代謝は完全には解明されていません。動物実験のデータによると、エチレンオキシドの代謝には、エチレングリコールへの加水分解と、メルカプツール酸とメチオ代謝物を形成するグルタチオン抱合の2つの経路が考えられます。
エチレンオキシドは、通常の衣服や履物を容易に透過し、皮膚の炎症や水疱を伴う皮膚炎、発熱、白血球増加症を引き起こします。[ 131 ]
エチレンオキシドの毒性データは以下のとおりです。[ 137 ]
世界のEO需要は2004年の1660万トン（1830万ショートトン）から2009年には2000万トン（2200万ショートトン）に拡大し、精製EOの需要は2004年の464万トン（511万ショートトン）から2008年には560万トン（620万ショートトン）に拡大しました。2009年には需要は約520万トン（570万ショートトン）に減少したと推定されています。EOの総需要は2005年から2009年の期間に年間5.6%の成長率を記録し、2009年から2013年の期間には年間5.7%の成長が見込まれています。[ 77 ]
メルク・ライフサイエンスUKが欧州化学物質庁の化学物質の登録、評価、認可および制限（REACH）（2006年の欧州連合規則）に提出した2020年の安全データシートによると、エチレンオキシドは「ヒトに対して発がん性があると考えられる」[ 8 ]。
米国環境保護庁 (EPA) は、2019 年 12 月 12 日に連邦官報で、EtO 排出量を制限するための規則制定案の事前通知(NPRM) を公表しました。 [ 143 ]その後数年間で情報が収集され、2023 年 4 月 13 日に連邦官報で大気有害物質規則案が公表されました。[ 144 ]多くのコメントで延長が求められたため、60 日間のコメント期間が延長される可能性があり、その後、直接および漏洩の両方の EtO 排出量を 80% 以上削減できる EPA 規則は、連邦官報で最終規則が公表されてから 18 か月以内に実施される可能性があります。[ 145 ]実験室の EtO 排出者は、より厳格なコンプライアンスから引き続き免除されます。さらに、米国では EtO 排出量を効果的に抑制できますが、多くの産業排出者は、EtO 生産をカナダ、メキシコなど近隣の規制の緩い国に単純に移転する可能性があります。
2024年、香港とシンガポールが製品中のエチレンオキシド汚染を発見し、両社に対して執行措置を講じた後、米国は人気のインドカレーブランドであるMDHとEverest Spicesにエチレンオキシドが含まれているという主張を調査した。[ 146 ]
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![{\displaystyle {\mathrm {I} {-}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{-}\mathrm {I} {}+{}\mathrm {Ag} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {AgI} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/47ed75eddf10afeddf586e6971d4b3d00de63a08)
![{\displaystyle {2\,\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{=}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {Ag} } } {}2\,(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3fde14a6cc111cfdc46c6324e44a305aae14f8ce)
![{\displaystyle {(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {HOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {OH} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d7d7e3d3df5e0dcfbd41e88d5a26b642c65f5511)
![{\displaystyle {(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} {}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}{\overset {\mathrm {エチレン} \ \mathrm {炭酸} }{(\mathrm {O} {-}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{-}\mathrm {O} )\mathrm {C} {=}\mathrm {O} }}{}\mathrel {\xrightarrow {{+}\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} } } {}[{-}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}]~\mathrm {HOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {OH} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d3a0280675f689878768f65af0ceb86f75fa2e00)
![{\displaystyle {(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} {}+{}\mathrm {ROH} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {HOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {OR} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/281f1e2b7707da670312ca2713877b0a718989f5)
![{\displaystyle {(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} {}+{}\mathrm {HOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {OR} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {HOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {OCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {OR}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b513a2e6e365a815820eaeb85bf6947c42971320)
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![{\displaystyle {\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {}+{}\mathrm {HOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {OR} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {ROCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {OCOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5a6d2778b26a20fd1f4ed8b9bf08362b6ff82151)
![{\displaystyle {(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} {}+{}\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {HOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9d2f426f42063ca5d763685238a68e2c59fe538f)
![{\displaystyle {2\,(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} {}+{}\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}(\mathrm {HOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {NH} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c146ddf5b57ab361421db25ca88c7176b319ca0d)
![{\displaystyle {3\,(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} {}+{}\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}(\mathrm {HOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {N} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cf918030a7c3f5dbd768fe0a8f98003e40f0931f)
![{\displaystyle {(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} {}+{}\mathrm {RNH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {HOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {NHR} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f108eae9aa65587f4bf76ea048a68887f844f79b)
![{\displaystyle {2\,(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} {}+{}\mathrm {RNH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}(\mathrm {HOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {NR} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/91c3a7097174d58b041c20305c3c23d9ce8f2eb2)
![{\displaystyle {2\,(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} {}+{}\mathrm {MnCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {HO} {-}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{-}\mathrm {Cl} {}+{}\mathrm {Mn} (\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\downarrow {}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cb80e6facf9c9890eafeef76a539bcf12c20baa9)
![{\displaystyle {(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})\mathrm {O} {}+{}\mathrm {NaCl} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {HO} {-}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{-}\mathrm {Cl} {}+{}\mathrm {NaOH} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/baa302f8a70a5096ffba64164f6807ef2f59c480)
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