Loading article…
| |||
| 名前 | |||
|---|---|---|---|
| 推奨されるIUPAC名
オキシラン[1] | |||
| 体系的なIUPAC名
エポキシエタン オキサシクロプロパン | |||
| その他の名前
エチレンオキシドジ
メチレンオキシド 1,2-エポキシエタン [3]-クラウン-1 エポキシド | |||
| 識別子 | |||
| |||
3Dモデル（JSmol）
|
| ||
| 略語 | EO、EtO | ||
| 102378 | |||
| チェビ |
| ||
| チェムBL |
| ||
| ケムスパイダー |
| ||
| ECHA 情報カード | 100.000.773 | ||
| EC番号 |
| ||
| 676 | |||
| ケッグ |
| ||
| メッシュ | エチレン+オキシド | ||
パブケム CID
|
| ||
| RTECS番号 |
| ||
| ユニ |
| ||
| 国連番号 | 1040 | ||
CompTox ダッシュボード ( EPA )
|
| ||
| |||
| |||
| プロパティ | |||
| Ｃ2Ｈ4Ｏの | |||
| モル質量 | 44.052 g·mol −1 [2] | ||
| 外観 | 無色のガス | ||
| 臭い | ジエチルエーテルと同様[3] | ||
| 密度 | 0.8821 g·cm −3 [2] | ||
| 融点 | −112.46 °C (−170.43 °F; 160.69 K) [2] | ||
| 沸点 | 10.4 °C (50.7 °F; 283.5 K) [2] | ||
| 混和性 | |||
| 蒸気圧 | 1.46 気圧（20 ℃）[4] | ||
磁化率（χ）
|
−30.5·10 −6 cm 3 /モル[5] | ||
屈折率( n D )
|
1.3597 (589 nm) [2] | ||
| 1.94 D [6] | |||
| 熱化学 | |||
熱容量 ( C )
|
47.9 J·モル−1 ·K −1 [7] | ||
標準モル
エントロピー ( S ⦵ 298 ) |
242.5 J・mol −1・K −1 [7] | ||
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−52.6 kJ·モル−1 [7] | ||
ギブスの自由エネルギー (Δ f G ⦵ )
|
−13.0 kJ·モル−1 [7] | ||
| 危険 | |||
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |||
主な危険
|
発がん性物質 非常に可燃性が高い | ||
| GHSラベル: | |||
  
| |||
| H220、H230、H301、H314、H331、H335、H336、H340、H350、H360FD、H372 | |||
| P202、P210、P260、P280、P301+P310+P330、P303+P361+P353、P305+P351+P338+P310、P410+P403 [8] | |||
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |||
| 引火点 | −20 °C (−4 °F; 253 K) [6] | ||
| 429℃（804℉; 702K）[6] | |||
| 爆発限界 | 3～100% | ||
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |||
LC 50 (中央濃度)
|
836 ppm (マウス、4 時間) 4000 ppm (ラット、4 時間) 800 ppm ( ラット、4 時間) 819 ppm (モルモット、4 時間) 1460 ppm (ラット、4 時間) 835 ppm (マウス、4 時間) 960 ppm (イヌ、4 時間) [9] | ||
| NIOSH（米国健康暴露限界）： | |||
PEL (許可)
|
TWA 1 ppm 5 ppm [15分間の逸脱] [4] | ||
REL (推奨)
|
Ca TWA <0.1 ppm (0.18 mg/m 3 ) C 5 ppm (9 mg/m 3 ) [10分/日] [4] | ||
IDLH（差し迫った危険）
|
カルシウム[800ppm ] [4] | ||
| 安全データシート（SDS） | 0155 の | ||
| 関連化合物 | |||
関連する複素環
|
アジリジン、 ティラーン、 ボリラン | ||
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
| |||
エチレンオキシドは、化学式C 2 H 4 Oの有機化合物です。これは環状エーテルであり、最も単純なエポキシドです。3 員環で、酸素原子 1 個と炭素原子2 個で構成されています。エチレンオキシドは、かすかに甘い香りがする無色の可燃性ガスです。エチレンオキシドは、ひずみのある環であるため、開環につながる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生産されます。
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、エチレンオキシドを有用なものにしている。エチレンオキシドは、家庭で直接使用するには危険すぎるし、消費者にはあまり馴染みがないが、多くの消費者製品や非消費者向け化学物質や中間体の製造に使用されている。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る。エチレンオキシドは、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、さまざまな用途に使用できる重要な原材料であるが、他の材料よりも効果的で毒性が低いことが多いが、エチレンオキシド自体は非常に危険な物質である。室温では、非常に可燃性で、発がん性、変異原性、刺激性、麻酔性のガスである。[10]
エチレンオキシドは、使い捨てプラスチック注射器などの熱に敏感な器具や機器の滅菌において、蒸気の代わりに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]エチレンオキシドは可燃性が高く、爆発性も極めて高いため、熱圧兵器の主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、冷蔵液体として取り扱われ、輸送されるのが一般的です。[10] [14]
歴史
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・ヴュルツによって初めて報告され、[15]彼は2-クロロエタノールを水酸化カリウムで処理してそれを製造しました。
- Cl−CH 2 CH 2 −OH + KOH → (CH 2 CH 2 )O + KCl + H 2 O
ウルツはエチレンオキシドの沸点を13.5℃（56.3℉）と測定し、これは現在の値よりわずかに高い値であることを発見し、エチレンオキシドが酸や金属塩と反応することを発見した。 [16]ウルツはエチレンオキシドが有機塩基の性質を持つと誤って想定した。この誤解は1896年にゲオルク・ブレディッヒがエチレンオキシドは電解質ではないことを発見するまで続いた。[16] [17]それ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対象となっていた。エチレンオキシドの複素環式三角形構造は1868年かそれ以前に提案されていた。[18]
ウルツによる1859年の合成法は、ウルツ自身によるものも含め、エチレンから直接エチレンオキシドを生成しようとする数多くの試みがあったにもかかわらず、長い間、エチレンオキシドを製造する唯一の方法であった。[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、エチレンオキシドの工業生産のほぼすべてはこの方法に依存している。[21]スパイスの保存のためのエチレンオキシドによる殺菌は、1938年にアメリカの化学者ロイド・ホールによって特許取得された。エチレンオキシドは、第一次世界大戦中に冷却剤のエチレングリコールと化学兵器の マスタードガスの両方の前駆体として産業上の重要性を獲得した。[要出典]
分子構造と特性
エチレンオキシドのエポキシ環は、結合角が約60°で、105 kJ/molのエネルギーに相当する大きな角ひずみを持つほぼ正三角形です。 [22] [23]比較のために、アルコールではC–O–H角は約110°です。エーテルでは、 C –O–C角は120°です。各主軸の周りの慣性モーメントはIA =32.921 × 10 −40 g·cm 2、I B =37.926 × 10 −40 g·cm 2およびI C =59.510 × 10 −40 g·cm 2 . [24]
分子中の炭素-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の表の比較によって明らかになる：[25]
この不安定性は高い反応性と相関しており、開環反応の容易さを説明しています(化学的性質を参照)。
物理的特性
エチレンオキシドは25℃（77℉）では無色の気体で、0℃（32℉）では流動性のある液体です。0℃での液体エチレンオキシドの粘度は水の約5.5倍です。このガスはエーテル特有の甘い匂いがあり、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けます。 [27]
主な熱力学定数は以下の通りである: [28]
- 液体エチレンオキシドの表面張力は、自身の蒸気との界面で、−50.1℃（−58.2℉）で35.8mJ/m2 （0.00079cal /sq ft）、−0.1℃（31.8℉）で27.6mJ/m2 （0.00061cal /sq ft）である。[29]
- 沸点は蒸気圧とともに次のように増加します: [30] 57.7 °C (135.9 °F) (2 atm (200 kPa; 29 psi))、83.6 °C (182.5 °F) (5 atm (510 kPa; 73 psi))、および114.0 °C (237.2 °F) (10 atm (1,000 kPa; 150 psi))。
- 粘度は温度とともに低下し 、−49.8℃（−57.6℉）では0.577kPa·s、−38.2℃（−36.8℉）では0.488kPa ·s、−21.0℃（−5.8℉）では0.394kPa· s、0℃（32℉）では0.320kPa·sとなる。[31]
−91〜10.5℃（−131.8〜50.9℉）では、蒸気圧p（mmHg）は温度（T、℃）に応じて次のように 変化する。
- . [32]
*N/A – データは利用できません。
*N/A – データは利用できません。
化学的性質
エチレンオキシドは、環を開くことにより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（弱い求核剤：水、アルコール）およびアルカリ性媒体（強い求核剤：OH −、RO −、NH 3、RNH 2 、RR'NHなど）の両方でS N 2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通りである 。
より具体的な反応については以下で説明します。
水とアルコールの添加
エチレンオキシド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期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、室温でも すぐにエチレングリコールが生成されます。
- (CH 2 CH 2 )O + H 2 O → HO–CH 2 CH 2 –OH
この反応は、触媒としてリン酸塩の存在下で気相中でも起こる。 [33]
反応は通常、生成されたエチレングリコールとエチレンオキシドとの反応を防ぎ、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ため、約60℃（140℉）で大過剰の水を用いて行われる。[ 34]
- 2 (CH 2 CH 2 )O + H 2 O → HO–CH 2 CH 2 –O–CH 2 CH 2 –OH
- 3 (CH 2 CH 2 )O + H 2 O → HO-CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 -OH
アルカリ触媒を使用すると、ポリエチレングリコールが形成される可能性があります。
- n (CH 2 CH 2 )O + H 2 O → HO–(–CH 2 CH 2 –O–) n –H
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を生成します。
- (CH 2 CH 2 )O + C 2 H 5 OH → HO-CH 2 CH 2 -OC 2 H 5
- 2 (CH 2 CH 2 )O + C 2 H 5 OH → HO–CH 2 CH 2 –O–CH 2 CH 2 –OC 2 H 5
低級アルコールとの反応は水との反応よりも活発に起こらず、160 °C (320 °F) に加熱し、3 MPa (440 psi) に加圧し、酸またはアルカリ触媒を添加するなど、より厳しい条件が必要になります。
エチレンオキシド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使用されます。[33]
カルボン酸およびその誘導体の付加
触媒の存在下で エチレンオキシドとカルボン酸を反応させると、グリコールモノエステルおよびジエステルが生成されます。
- (CH 2 CH 2 )O + CH 3 CO 2 H → HOCH 2 CH 2 –O 2 CCH 3
- (CH 2 CH 2 )O + (CH 3 CO) 2 O → CH 3 CO 2 CH 2 CH 2 O 2 CCH 3
酸アミドの付加も同様に進行します。
- (CH 2 CH 2 )O + CH 3 CONH 2 → HOCH 2 CH 2 NHC(O)CH 3
高級カルボン酸へのエチレンオキシドの付加は、不活性雰囲気中、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ触媒（濃度0.01～2％）の存在下で、高温（通常140～180℃（284～356℉））および高圧（0.3～0.5MPa（44～73psi））で行われる。[35]カルボキシレートイオンは反応において 求核剤として作用する。
- (CH 2 CH 2 )O + RCO 2 − → RCO 2 CH 2 CH 2 O −
- RCO 2 CH 2 CH 2 O − + RCO 2 H → RCO 2 CH 2 CH 2 OH + RCO 2 −
アンモニアとアミンの添加
エチレンオキシドはアンモニアと反応してモノ、ジ、トリエタノールアミンの混合物を形成します。少量の水を加えると反応が促進されます。
- (CH 2 CH 2 )O + NH 3 → HO–CH 2 CH 2 –NH 2
- 2 (CH 2 CH 2 )O + NH 3 → (HO-CH 2 CH 2 ) 2 NH
- 3 (CH 2 CH 2 )O + NH 3 → (HO-CH 2 CH 2 ) 3 N
同様に第一級アミンと第二級アミンの反応も進行します。
- (CH 2 CH 2 )O + RNH 2 → HO–CH 2 CH 2 –NHR
ジアルキルアミノエタノールはエチレンオキシドとさらに反応してアミノポリエチレングリコールを形成する：[19]
- n (CH 2 CH 2 )O + R 2 NCH 2 CH 2 OH → R 2 NCH 2 CH 2 O–(–CH 2 CH 2 O–) n –H
トリメチルアミンは水の存在下でエチレンオキシドと反応してコリンを生成する：[36]
- (CH 2 CH 2 )O + (CH 3 ) 3 N + H 2 O → [HOCH 2 CH 2 N (CH 3 ) 3 ] + OH −
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形成します。
ハロゲン化物添加
エチレンオキシドは、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形成します。反応は最後の 2 つの酸でより容易に起こります。
- (CH 2 CH 2 )O + HCl → HO-CH 2 CH 2 -Cl
これらの酸との反応は、エチレンオキシドの酸触媒水和と競合するため、常にエチレングリコールとジエチレングリコールの混合物の副産物が発生します。よりクリーンな製品を得るために、反応は気相または有機溶媒中で行われます。
エチレンフルオロヒドリンは、フッ化水素をジエチルエーテル中の5～6％エチレンオキシド溶液と沸騰させることによって得られます。エーテルには通常1.5～2％の水分が含まれており、水がない場合にはエチレンオキシドが重合します。[37]
ハロヒドリンは、エチレンオキシドを金属ハロゲン化物の水溶液に通すことによっても得られる。[33]
- 2 (CH 2 CH 2 )O + CuCl 2 + 2H 2 O → 2HO-CH 2 CH 2 -Cl + Cu(OH) 2 ↓
有機金属付加
グリニャール試薬である有機マグネシウム化合物とエチレンオキシドの相互作用は、カルバニオン有機金属化合物の影響を受けた求核置換反応とみなすことができます。反応の最終生成物は第一級アルコールです。
![{\displaystyle {\ce {(CH2CH2)O{}+RMgBr->R-CH2CH2-OMgBr->[{\ce {H2O}}]{\overset {一級アルコール}{R-CH2CH2-OH}}} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7c48438564bd8b7fde140b00ad4dfd092cd8f6ce)
同様のメカニズムは、アルキルリチウムなどの他の有機金属化合物にも当てはまります。
![{\displaystyle {\ce {(CH2CH2)O{}+{\overset {アルキル~リチウム}{RLi}}->R-CH2CH2-OLi->[{\ce {H2O}}]R-CH2CH2-OH} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7141d68bc0b387f64be9a5ec8ef6ac288cc78080)
その他の付加反応
シアン化水素の添加
エチレンオキシド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形成します。
- (CH 2 CH 2 )O + HCN → HO–CH 2 CH 2 –CN
わずかに冷却した（10～20℃）シアン化カルシウム水溶液をHCNの代わりに使用することができる。[38]
- 2 (CH 2 CH 2 )O + Ca(CN) 2 + 2H 2 O → 2HO-CH 2 CH 2 -CN + Ca(OH) 2
エチレンシアノヒドリンは容易に水分を失い、アクリロニトリルを生成します。
- HO–CH 2 CH 2 –CN → CH 2 =CH–CN + H 2 O
硫化水素とメルカプタンの添加
エチレンオキシドは硫化水素と反応して2-メルカプトエタノールとチオジグリコールを形成し、アルキルメルカプタンと反応して 2-アルキルメルカプトエタノールを生成します。
- (CH 2 CH 2 )O + H 2 S → HO–CH 2 CH 2 –HS
- 2 (CH 2 CH 2 )O + H 2 S → (HO-CH 2 CH 2 ) 2 S
- (CH 2 CH 2 )O + RHS → HO–CH 2 CH 2 –SR
過剰のエチレンオキシド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されます。
- 3 (CH 2 CH 2 )O + H 2 S → [(HO-CH 2 CH 2 ) 3 S + ]OH −
亜硝酸と硝酸の添加
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、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]
- 2 (CH 2 CH 2 )O + Ca(NO 2 ) 2 + 2H 2 O → 2HO-CH 2 CH 2 -NO 2 + Ca(OH) 2
エチレンオキシドは硝酸と反応してモノニトログリコールとジニトログリコールを形成する：[40]
![{\displaystyle {\ce {(CH2CH2)O{}+{\overset {硝酸\atop酸}{HNO3}}->HO-CH2CH2-ONO2->[{\ce {+HNO3}}][{\ce {-H2O}}]O2NO-CH2CH2-ONO_{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2371038f32a4744baec84d923cabd0010e476b31)
活性メチレン基を含む化合物との反応
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形成される：[41]
芳香族化合物のアルキル化
エチレンオキシドはベンゼンとフリーデル・クラフツ反応を起こしてフェネチルアルコールを形成します。
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℉））および高圧（0.35～0.7MPa（51～102psi））で行うと、スチレンを一段階で得ることができる。 [42]
クラウンエーテルの合成
クラウンエーテルとして知られる一連の多項式複素環式化合物は、エチレンオキシドで合成することができる。1つの方法は、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：[43]
- n (CH 2 CH 2 )O → (–CH 2 CH 2 –O–) n
他の線状ポリマーの形成を抑制するために、反応は高度に希薄な溶液中で行われる。[43]
セシウム塩の存在下でエチレンオキシドと二酸化硫黄を反応させると、クラウンエーテルの錯形成特性を持つ11員環複素環化合物が形成される。[44]
異性化
エチレンオキシドを約400℃（750℉）に加熱するか、触媒（Al 2 O 3、H 3 PO 4など）の存在下で150～300℃（300～570℉）に加熱すると、アセトアルデヒドに異性化する。[45]
![{\displaystyle {\ce {(CH2CH2)O->[{\ce {200^{\circ }C}}][{\ce {Al2O3}}]{\overset {アセトアルデヒド}{CH3CHO}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/200d83d07cf99e53654b630ae258d28935f164ae)
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ており、以下の段階から構成される。[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。CH 3 CHO*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355.6kJ/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29.3kJ/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選択的ではなく、アセトアルデヒドとは別に大量の副産物を生成します（熱分解の項を参照）。[47]
還元反応
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ます。[48]
![{\displaystyle {\ce {(CH2CH2)O{}+H2->[{} \atop {\ce {Ni,Pt,Pd,BH3,LiAlH4}}{\text{ またはその他の水素化物}}][{\ce {80^{\circ }C}}]{\underset {エタノール}{C2H5OH}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a842a87705b878acc5bca8ced590191d4a4d4ba6)
逆に、他の触媒を使用すると、エチレンオキシドは水素によって最大70%の収率でエチレンに還元される可能性がある。還元触媒には、亜鉛末と酢酸の混合物、リチウムアルミニウムハイドライドと三塩化チタンの混合物（還元剤は実際には二塩化チタンであり、LiAlH 4とTiCl 3の反応によって生成される）、および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]
![{\displaystyle {\ce {(CH2CH2)O{}+H2->[{} \atop {\ce {{Zn}+CH3COOH}}]{\underset {エチレン}{CH2=CH2}}+H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/75380f885abd2d715c695d5fa331d4c79c140286)
酸化
エチレンオキシドは、条件に応じてさらにグリコール酸または二酸化炭素に酸化されます。
![{\displaystyle {\ce {(CH2CH2)O{}+O2->[{\ce {AgNO3}}]{\overset {グリコール酸}{HOCH2CO2H}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/03dd0ccebb53c85777b3684cd096d167877bc1a9)
800～1,000 K（527～727 °C、980～1,340 °F）、0.1～1 MPa（15～145 psi）の圧力でエチレンオキシドを深層気相反応器で酸化すると、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ます。[49]
二量化
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します。
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。副産物としてアセトアルデヒド（異性化による）がある。二量化の選択性と速度は、白金、白金パラジウム、ヨウ素などの触媒をスルホランと添加することで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-ジオキソランが副産物として生成される。[50]
重合
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することができる。重合はラジカル重合とイオン重合の2つのメカニズムで進行するが、後者のみが広く実用化されている。[51] エチレンオキシドのカチオン重合は、プロトン酸（HClO 4、HCl）、ルイス酸（SnCl 4、BF 3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]
![{\displaystyle n{\ce {(CH2CH2)O ->[{\ce {SnCl4}}]}}\ \overbrace {{\ce {(CH2CH2-O-)}}_{n}} ^{{\ ce {ポリエチレングリコール}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c8bba2c593a453d067fd3451b740268bbdcfade3)
反応機構は以下の通りである。[52]第一段階では、触媒（MXm ）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持つ化合物（通常は水、アルコール、グリコール）によって開始される。
- MX m + ROH → MX m RO − H +
得られた活性錯体はS N 2機構を介してエチレンオキシドと反応します。
- (CH 2 CH 2 )O + MX m RO − H + → (CH 2 CH 2 )O•••H + O − RMX m
- (CH 2 CH 2 )O•••H + O − RMX m → HO–CH 2 CH 2 + + MX m RO − 2
- HO–CH 2 CH 2 + + n (CH 2 CH 2 )O → HO–CH 2 CH 2 –(O–CH 2 CH 2 ) n +
チェーンが切れると
- HO–CH 2 CH 2 –(O–CH 2 CH 2 ) n + + MX m RO − → HO–CH 2 CH 2 –(O–CH 2 CH 2 ) n –OR + MX m
- H(O–CH 2 CH 2 ) n –O–CH 2 –CH 2 + + MX m RO − → H(O–CH 2 CH 2 ) n –O–CH=CH 2 + MX m + ROH
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]反応機構は以下のとおりである。[52]
- (CH 2 CH 2 )O + RONa → RO–CH 2 CH 2 –O − Na +
- RO–CH 2 CH 2 –O − Na + + n (CH 2 CH 2 )O → RO–(CH 2 CH 2 –O) n –CH 2 CH 2 –O − Na +
- RO–(CH 2 CH 2 –O) n –CH 2 CH 2 –O − Na + → RO–(CH 2 CH 2 –O) n –CH=CH 2 + NaOH
- RO–(CH 2 CH 2 –O) n –CH 2 CH 2 –O − Na + + H 2 O → RO–(CH 2 CH 2 –O) (n+1) OH + NaOH
熱分解
エチレンオキシドは加熱に対して比較的安定しており、触媒がない場合には300℃（572℉）まで解離せず、570℃（1,058℉）を超えるとラジカル機構によって進行する大きな発熱分解が起こる。[47]最初の段階は異性化であるが、高温によりラジカル過程が加速される。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じる。 [ 53]不活性雰囲気中、高圧下での高温熱分解（830～1,200 K（557～927℃、1,034～1,700℉））により、アセチレンとプロパンも含むより複雑な組成のガス混合物が生じる。[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]
- (CH 2 CH 2 )O → •CH 2 CH 2 O• → CH 2 O + CH 2 :
遷移金属化合物を触媒として存在させてエチレンオキシドの熱分解を行うと、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、すなわちエチレンオキシド合成反応を逆転させること も可能です。
その他の反応
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]
- (CH 2 CH 2 )O + (NH 2 ) 2 C=S → (CH 2 CH 2 )S + (NH 2 ) 2 C=O
五塩化リンとエチレンオキシドの反応により二塩化エチレンが生成される：[33]
- (CH 2 CH 2 )O + PCl 5 → Cl–CH 2 CH 2 –Cl + POCl 3
エチレンオキシドの他のジクロロ誘導体は、塩化スルフリル（SOCl 2）とピリジン、トリフェニルホスフィンと四塩化炭素の併用反応によって得られる。[56]
三塩化リンはエチレンオキシド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]
- (CH 2 CH 2 )O + PCl 3 → Cl–CH 2 CH 2 –OPCl 2
- 2 (CH 2 CH 2 )O + PCl 3 → (Cl–CH 2 CH 2 –O) 2 PCl
- 3 (CH 2 CH 2 )O + PCl 3 → Cl–CH 2 CH 2 –O) 3 P
ヨウ化ナトリウム存在下でエチレンオキシドと塩化物との反応生成物は複合ヨウ化エチルエステルである：[56]
- (CH 2 CH 2 )O + RCOCl + NaI → RC(O)-OCH 2 CH 2 -I + NaCl
エチレンオキシドを二酸化炭素とともに非極性溶媒中でビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル（0）存在下で100℃に加熱するとエチレンカーボネートが得られる：[57]
産業界では、同様の反応が、第四級アンモニウム塩またはホスホニウム塩を触媒として高圧高温で行われる。[58]
エチレンオキシドとホルムアルデヒドを触媒存在下で80～150℃で反応させると、1,3-ジオキソランが生成される。[59]
ホルムアルデヒドを他のアルデヒドや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臭化物）。[59]
エチレンオキシドの触媒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]
![{\displaystyle {\ce {(CH2CH2)O + CO + H2 -> CHO-CH2CH2-OH ->[{\ce {+H2}}] HO-CH2CH2CH2-OH}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/05c6cde688a68ef90108f9182bc519513f78e6b5)
実験室合成
エチレンおよびその誘導体の脱塩化水素
1859年にウ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、現在でもエチレンオキシドを生成する一般的な実験経路である。
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ほかに、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、アルカリ金属やアルカリ土類金属の炭酸塩も使用できる。[61]
酸化カルシウムをエチル次亜塩素酸で処理すると、高い収率（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、反応収率は低下します。[62]
過酸化酸によるエチレンの直接酸化
エチレンは過酸、例えば過安息香酸やメタクロロ過安息香酸を用いて直接エチレンオキシドに酸化することができる。[63]
過酸による酸化は高級アルケンには効果的だが、エチレンには効果的ではない。上記の反応は遅く、収率も低いため、業界では使用されていない。[62]
その他の調製方法
他の合成方法としては[62]ジヨードエタンと酸化銀の反応が挙げられる。
ヘキサクロロエタン存在下で200～210℃（392～410℉）でのエチレンカーボネートの分解：
工業合成
歴史
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）を使用する最初の工場を建設した1914年にまで遡ります。クロロヒドリン法は、効率が低いこと、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]空気によるエチレンのより効率的な直接酸化は、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する最初の工場を開設しました。1958年にシェル石油会社によって空気を酸素に置き換え、200〜300℃（390〜570°F）の高温と1〜3MPa（150〜440psi）の高圧を使用することでさらに改良されました。[65]このより効率的なルートは、1950年代の米国での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に完全に取って代わりました。[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％を占めています。[66]
クロロヒドリン法によるエチレンオキシド製造
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ますが、この方法の知識は教育上の理由と、プロピレンオキシドの製造に現在も使用されていることから、依然として重要です。[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、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で構成されています。これらのステップは連続的に実行されます。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ます。[68]
- Cl 2 + H 2 O → HOCl + HCl
- CH 2 =CH 2 + HOCl → HO-CH 2 CH 2 -Cl
- CH 2 =CH 2 + Cl 2 → Cl–CH 2 CH 2 –Cl
エチレンがエチレンジクロライド（最後の反応）に変換されるのを抑制するために、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の水溶液が第2カラムに入り、100℃（212℉）で30％水酸化カルシウム溶液と反応します。[68]
- 2HO-CH2CH2 - Cl + Ca( OH ) 2 → 2 (CH2CH2 ) O + CaCl2 + 2H2O
生成されたエチレンオキシドは精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%の変換率を達成できる。エチレンオキシドの収率は理論値の約80%で、1トン（0.98ロングトン、1.1ショートトン）のエチレンオキシドに対して約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、塩素の消費量が多く、排水負荷が大きいことである。このプロセスは現在では廃止されている。
エチレンの直接酸化
グローバル業界での使用
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た。この方法は工業用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る。それらはすべて酸素または空気と銀ベースの触媒による酸化を使用しているが、技術的な詳細とハードウェアの実装が異なっている。[69]
ユニオンカーバイド（現在はダウケミカルカンパニーの一部門）は、直接酸化プロセスを開発した最初の会社でした。[70]
同様の製造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より広く使用されるようになりました。この方法は世界の生産量の25％を占め、エチレンオキシドの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日本触媒化学株式会社によって使用されており、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採用しました。
シェル・インターナショナル・ケミカルズ社は、異なる改良法を開発した。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寿命（3年）を特徴とする。世界の生産量の約40％を占めている。[70]
古い工場では酸化に空気を使用するのが一般的ですが、METEORやJapan Catalyticなどの新しい工場やプロセスでは酸素が好まれます。[72]
直接酸化プロセスの化学と速度論
正式には、直接酸化プロセスは次の式で表されます。
- 、ΔH=−105 kJ/モル
![{\displaystyle {\ce {2CH_2=CH2 + O2 ->[{\ce {Ag}}] 2(CH2CH2)O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3fde14a6cc111cfdc46c6324e44a305aae14f8ce)
しかし、実際には二酸化炭素と水の大きな生成が観察されており、これはエチレンまたはエチレンオキシドの完全な酸化によって説明できます。
- CH 2 =CH 2 + 3 O 2 → 2 CO 2 + 2 H 2 O、ΔH=−1327 kJ/モル
- (CH 2 CH 2 )O + 2.5 O 2 → 2 CO 2 + 2 H 2 O、ΔH=−1223 kJ/モル
キルティとザクトラーによる速度論的解析によれば、EOに至る経路は以下の反応で説明される。第一段階では、スーパーオキシド（O 2 −）種が形成される：[73]
- O 2 + Ag → Ag + O 2 −
この種はエチレンと反応する
- Ag + O 2 − + H 2 C=CH 2 → (CH 2 CH 2 )O + AgO
得られた酸化銀はエチレンまたはエチレンオキシドをCO 2と水に酸化します。この反応により銀触媒が補充されます。したがって、全体の反応は次のように表されます。
- 7 CH 2 =CH 2 + 6 O 2 → 6 (CH 2 CH 2 )O + 2 CO 2 + 2 H 2 O
エチレンからエチレンオキシドへの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得られる。[74]
反応の触媒は、軽石、シリカゲル、さまざまなケイ酸塩やアルミノケイ酸塩、アルミナ、炭化ケイ素などのさまざまなマトリックス上に堆積した金属銀で、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ています。[75]プロセス温度は220〜280℃（430〜540℉）に最適化されました。温度が低いと触媒の活性が低下し、温度が高いと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します。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します。[75]
空気による酸化は現在でも使用されていますが、エチレンオキシドのモル収率が高い（酸素の場合は75～82%、空気の場合は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の理由から、酸素（純度95%以上）が好まれています。[19] [76]
プロセスの概要
商業規模でのエチレンオキシドの生産は、以下の単位プロセスを統合することで達成されます。
メインリアクター:メインリアクターは、束になった何千もの触媒チューブで構成されています。これらのチューブは通常、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。これらのチューブに詰められた触媒は、直径が 3 ～ 10 mm (0.12 ～ 0.39 インチ) の球体またはリング状です。リアクター内の動作条件は、圧力が 1 ～ 3 MPa (150 ～ 440 psi) で 200 ～ 300 °C (390 ～ 570 °F) です。この温度を維持するために、リアクターの冷却システムが重要な役割を果たします。触媒が古くなると、選択性が低下し、より多くの発熱副産物である CO 2が生成されます。
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 CO 2 (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、水がスクラビング媒体として使用され、エチレンオキシドの大部分と、少量の CO 2、N 2、CH 2 =CH 2、CH 4 、およびアルデヒド(リサイクルストリームによって導入) 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少量 (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 (N 2、Ar、および C 2 H 6 ) の蓄積を防ぐために、継続的に除去 (燃焼) されます。
エチレンオキシド脱着装置:上記の洗浄プロセスから得られる水性ストリームは、次に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オーバーヘッド製品として得られ、得られるボトム製品はグリコールブリードとして知られています。エチレンオキシドを水溶液でリサイクルガスから洗浄すると、エチレングリコール (モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、その他のポリエチレングリコール) が避けられなくなります。したがって、システム内での蓄積を防ぐために、エチレングリコールは継続的にブリードされます。
剥離および蒸留塔:ここでは、エチレンオキシド流から低沸点成分が除去され、その後蒸留されて水とエチレンオキシドに分離されます。
CO 2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ストリームは圧縮され、副流が CO 2スクラバーに供給されます。ここで、CO 2 は炭酸カリウムの熱い水溶液 (つまり、スクラビング媒体) に溶解されます。CO 2の溶解は物理的現象であるだけでなく、CO 2 が炭酸カリウムと反応して炭酸水素カリウムを生成するため、 化学的現象でもあります。
- K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O → 2 KHCO 3
CO 2脱洗浄装置:上記の炭酸カリウム溶液 (CO 2を豊富に含む) は、次に CO 2脱洗浄装置に送られ、そこで段階的 (通常は 2 段階)フラッシングによって CO 2が脱洗浄されます。最初の段階では炭化水素ガスが除去され、2 番目の段階では CO 2が除去されます。
エチレンオキシドの世界生産量
エチレンオキシドの世界生産量は、2009年には2000万トン（2200万ショートトン）、[77] 2008年には1900万トン（2100万ショートトン）、2007年には1800万トン（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で14番目に多い有機化学物質となりますが、最も生産されていたのはエチレンの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年まで年間4.4％、2013年から2018年まで3％増加すると予測しました。[78]
2004年の地域別エチレンオキシドの世界生産量は以下の通りであった。[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3～3.5百万トン（3.3～3.9百万ショートトン）[81 ] ）、サウジ基礎産業社（2006年に2,000～2,500トン（2,200～2,800ショートトン）[81]）、ロイヤル・ダッチ・シェル社（2008～2009年に1.328百万トン（1.464百万ショートトン） [82] [83] [84]）、BASF社（2008～2009年に1.175百万トン（1.295百万ショートトン） [85]）、中国石油化工集団（2006年に約1百万トン（1.1百万ショートトン）[81]）、台湾プラスチック社（2006年に約1百万トン（1.1百万ショートトン）[81]）、イネオス（2008 ～ 2009年で0.92 Mt（101万ショートトン））[86]
アプリケーション
エチレンオキシドは、大規模な化学生産で使用される最も重要な原料の 1 つです。エチレンオキシドのほとんどは、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使用され、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には、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)の製造、液体冷却剤、溶剤として使用されます。
ポリエチレングリコールは、香水、化粧品、医薬品、潤滑剤、塗料用シンナー、可塑剤に使用されています。エチレングリコールエーテルは、ブレーキ液、洗剤、溶剤、ラッカー、塗料の一部です。エタノールアミンは、石鹸や洗剤の製造や天然ガスの精製に使用されています。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、アミンとの反応生成物です。洗剤、界面活性剤、乳化剤、分散剤の製造に使用されています。[87]
エチレングリコールの合成が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％であるのに対し、その他のアジアでは90％ 、アフリカでは99％となっている。[88]
エチレングリコールの製造
エチレングリコールは、エチレンオキシドを200℃（392℉）の温度と1.5～2MPa（220～290psi）の圧力で非触媒的に水和させることによって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、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]
もう一つの合成法は、エチレンオキシドとCO2（温度80～120℃（176～248℉）、圧力5.2MPa（750psi））の反応でエチレンカーボネートを生成し、その後加水分解して脱炭酸するものである：[89]
![{\displaystyle {\ce {(CH2CH2)O{}+CO2->{\overset {エチレン\炭酸塩}{(O-CH2CH_{2}-O)C=O}}->[{\ce {+H2O }}][{\ce {-CO2}}]HOCH2CH2OH}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d3a0280675f689878768f65af0ceb86f75fa2e00)
エチレングリコールを製造する最新の技術には以下のものがある。[91]シェルのOMEGA技術（Only Mono-Ethylene Glycol Advantage）は、触媒としてホスホニウムハライドを使用してエチレンカーボネートを2段階で合成するものである。グリコールの収率は99～99.5%で、他のグリコールは実質的に存在しない。このプロセスの主な利点は、精製を必要とせずに純粋なエチレングリコールを生産できることである。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]ダウ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。グリコールの収率は90～93%である。このプロセスの主な利点は、比較的簡単で、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、廃棄エチレンオキシドを環境に放出する前に洗浄する手段でもあります。通常、EtO は硫酸または過マンガン酸カリウムを含むマトリックスに通されます。[引用が必要]
グリコールエーテルの製造
モノ、ジ、トリエチレングリコールの主な工業用エステルは、メチル、エチル、ノルマルブチルエーテル、およびそれらの酢酸塩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必要である。[93]
モノエステルと酸またはその無水物との反応によりエステルが形成されます。
エタノールアミンの製造
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℉）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る。MPa ：[94]
このプロセスでは 3 種類のエタノールアミンすべてが生産され、アンモニアとメチルアミンの一部はリサイクルされます。最終生成物は真空蒸留によって分離されます。ヒドロキシアルキルアミンも同様のプロセスで生産されます。
一置換体は、水の存在下、100℃（212℉）以下の温度で、大過剰のアミンとエチレンオキシドを反応させることで生成される。二置換体は、120～140℃（250～280℉）の温度、0.3～0.5MPa（45～75psi）の圧力で、少量のエチレンオキシドを反応させることで得られる。[95] [96]
エトキシレートの製造
エトキシレートの工業生産は、アルカリ触媒の存在下で、120～180℃（250～360℉）の温度で高級アルコール、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。エトキシレートを生産する現代の工場は通常、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。最初の段階では、反応の開始剤または触媒と原料が容器に供給され、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を防ぐために、不活性雰囲気（窒素）で特別な断熱リアクターで反応が行われます。最後に、反応混合物を中和、脱ガス、精製します。[98]
アクリロニトリルの製造
現在、アクリロニトリルの大部分（2008年には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法によって生産されています。しかし、1960年までは、シアン化水素をエチレンオキシドに加え、得られたシアノヒドリンを脱水するという方法が主要な製造方法でした。[99] [100]
- (CH 2 CH 2 )O + HCN → HOCH 2 CH 2 CN CH 2 =CH−CN
シアン化水素のエチレンオキシドへの付加は触媒（水酸化ナトリウムとジエチルアミン）の存在下で行われ、シアン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]
非産業用途
エチレンオキシドの直接的な使用は、世界生産量のわずか0.05％（2004年のデータ）を占める。[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る。医療機器、器具、包装材料、衣類、外科用および科学機器の気相殺菌に適用される。[80]貯蔵施設（タバコ、穀物のパッケージ、米袋など）、衣類、毛皮、貴重文書の処理に適用される。[102]
医療用殺菌剤
エチレンオキシドは、滅菌を必要とする繊細な器具や装置にダメージを与えず、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]電子機器、光学機器、紙、ゴム、プラスチックなど、熱、湿気、研磨剤に耐えられない器具に使用されます。 [104] 1940年代に米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向けに特許を取得した1950年代後半にまで遡ります。[105]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によって特許を取得しました[106] [107]。そして、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依然として最も一般的に使用されているシステムです。[108]この方法は、小容量の滅菌と、環境や携帯性を考慮して低用量の使用が求められる場合に、フレキシブル滅菌チャンバーとEtOカートリッジを使用します。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、有害大気汚染物質の国家排出基準（NESHAP）を通じてEPAによって監督されている。[109]
ニッチな用途
エチレンオキシドは殺菌剤として、またタバコの葉の成熟促進剤として使用されます。[102]エチレンオキシドは熱圧兵器（燃料空気爆薬）の主成分としても使用されます。 [12] [13] [110]
エチレンオキシドの同定
ガスクロマトグラフィーはエチレンオキシドの分析と検出の主な方法です。[80]
エチレンオキシドの安価なテストでは、金属塩の水溶液を通過させたときに金属の固体水酸化物が沈殿することを利用します。
同様に、フェノールフタレインを添加したナトリウム塩やカリウム塩（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、指示薬の鮮やかなピンク色によってエチレンオキシドが検出されます。[111]
エチレンオキシドを検出する他の方法としては[111]ピリジン誘導体による呈色反応やエチレングリコールの過ヨウ素酸による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。
事故
エチレンオキシドは非常に可燃性が高く、空気と混合すると爆発する。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る。[112]エチレンオキシドの爆発が原因であると考えられる産業事故がいくつかある。[113] [114] [115]
自然発火温度は429℃（804℉）、分解温度は101.3kPa（14.69psi）で571℃（1,060℉）、空気中の最小可燃性含有量は2.7% [116]、最大限度は100%である。NFPA 704の評価は、健康3、可燃性4、不安定性2である。[117]エチレンオキシドは水の存在下でエチレングリコールに加水分解され、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、爆発的な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る可能性がある。
エチレンオキシドによる火災は、泡、二酸化炭素、水などの従来の消火剤で消火されます。この活動の抑制は、全圧が非爆発範囲に達するまで不活性ガスで覆うことで行うことができます。エチレンオキシドの燃焼の消火は、不活性雰囲気や水溶液中では燃え続けるため複雑です。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。[118]
スペイン、ラ・カノンジャの事故
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の一部）が所有するエトキシル化反応器で爆発が発生した。[119] [120]事故により、半径約2.5キロメートルにわたってかなりの破片が飛び散り、そのうちの1つが遠くの家に突き刺さり、住人1名が死亡した。[121]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。[122]
同社は爆発当時までスペインで唯一のエチレンオキシド生産者であり、年間14万トンの生産能力を有していた。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。[123]この事故は欧州労働安全衛生機関の枠組み内でEU規制に基づいて調査される予定である。
2020年のゴマ汚染
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、欧州で許容されているエチレンオキシドの制限値である1キログラムあたり0.05ミリグラムの1000～3500倍であった。この農薬は欧州では禁止されており、発がん性や変異原性があると認められている。製品の回収が行われ、製品の半分はオーガニック認証を受けていた。[124] [125]
9月にベルギーのRASFFによって警告が発せられたが、この製品はフランス[126]やアイルランドなど他のEU単一市場国でも販売されている。
生理学的効果
微生物への影響
エチレンオキシドガスにさらされると、微生物は核レベルでアルキル化されます。 [127]エチレンオキシドの消毒効果は熱による殺菌と似ていますが、浸透が限られているため、表面のみに影響します。エチレンオキシド殺菌は、微生物に対する作用が遅く、処理と通気の時間が長いため、最大12時間かかることがあります。[128]
人間と動物への影響
エチレンオキシドはアルキル化剤であり、刺激性、感作性、麻薬性などの作用がある。[129]エチレンオキシドへの慢性暴露は変異原性も示す。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、これはエチレンオキシドが発がん性物質であることが証明されていることを意味する。 [ 130] [131]エチレンオキシドは、ドイツ MAK 委員会によってクラス 2 の発がん性物質、ACGIH によってクラス A2 の発がん性物質に分類されている。米国の商業用滅菌施設で勤務中にエチレンオキシドに暴露した 7,576 人の女性を対象とした 2003 年の研究では、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る。[132] 1987年から1998年にかけてエチレンオキシドに曝露した18,235人の男女労働者を分析した2004年の追跡調査では、「少数の骨肉腫を除いて、コホート全体で過剰な癌死亡率の証拠はほとんどなかった。リンパ系腫瘍の曝露反応の傾向が陽性だったのは男性のみだった。この影響が性別によって異なる理由は不明である。乳癌死亡率の曝露反応の陽性の証拠もいくつかあった。」と結論づけられている。 [133] 2年間にわたり10、33、100 mL/m 3 (0.0100、0.0329、0.0997 imp fl oz/cu ft) の濃度の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上昇が認められた。[134] 33 mL/m 3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。ヒトおよび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得られている。
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）の許容暴露限界は8時間でのTWA（時間加重平均）1 ppmとして計算され、短期暴露限界（逸脱限界）は15分間でのTWA 5 ppmとして計算される。[135]空気中の濃度が約200 ppmになると、エチレンオキシドは鼻と喉の粘膜を刺激する。濃度が高くなると気管と気管支に損傷を与え、肺の部分的な虚脱に進行する。高濃度は肺水腫を引き起こし、心血管系に損傷を与える可能性がある。エチレンオキシドの有害な影響は、暴露後72時間経過してからのみ現れる可能性がある。[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）である。[136] NIOSHは生命と健康に直ちに危険となるレベル（IDLH）を800ppmと決定した。[137]
エチレンオキシドの臭気閾値は250～700ppmであるため、臭いがする時点ですでに有毒濃度に達している。それでもエチレンオキシドの臭いは甘く芳香があり、毒性が非常に低い一般的な実験室用溶剤であるジエチルエーテルの臭いと間違えられやすい。これらの潜在的な特性を考慮して、継続的な電気化学的モニタリングが標準的な方法であり、 EUおよびその他の一部の管轄区域ではエチレンオキシドを使用して建物の内部を燻蒸することは禁止されている。[138]
エチレンオキシドは急性中毒を引き起こし、さまざまな症状を伴う。[129]職場でのエチレンオキシドへのヒトの暴露は、中枢神経系への影響と頻繁に関連している。頭痛、吐き気、嘔吐が報告されている。[説明が必要]末梢神経障害、手と目の協調運動障害、記憶喪失は、推定平均暴露レベルが3 ppm（短期ピークは700 ppmに達する可能性あり）の慢性暴露労働者の最近の症例研究で報告されている。[134]エチレンオキシドの代謝は完全にはわかっていない。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、グルタチオン抱合によるメルカプツール酸とメトチオ代謝物 の形成という2つの経路が考えられる。
エチレンオキシドは普通の衣類や履物を容易に浸透し、皮膚の炎症や皮膚炎を引き起こし、水疱、発熱、白血球増加症などの症状を引き起こします。[129]
エチレンオキシドの毒性データは以下の通りである: [135]
- 眼への曝露量: 18 mg (0.28 gr)/6時間 (ウサギ)
- 経口: 72 mg/kg (0.00115 オンス/ポンド) (ラット、LD 50 )、1,186 mg/kg (0.01898 オンス/ポンド) (ラット、TD Lo )、5,112 mg/kg (0.08179 オンス/ポンド) (ラット、TD )
- 吸入: 12,500 ppm (ヒト、TC Lo )、960 ppm/4時間 (イヌ、LC 50 )、33～50 ppm (ラットまたはマウス、TC )、800 ppm/4時間 (ラットまたはマウス、LC 50 )
- 皮下注射：100 mg/kg（0.0016 oz/lb）（ネコ、LD Lo）、292 mg/kg（0.00467 oz/lb）（マウス、TD Lo）、900～2,600 mg/kg（0.014～0.042 oz/lb）（マウス、TD）、187 mg/kg（0.00299 oz/lb）（ラット、LD 50）。
- 腹腔内注射：750 mg/kg（0.0120 oz/lb）（マウス、TD Lo）、175 mg/kg（0.00280 oz/lb）（マウス、LD 50）
- 静脈注射: 175 mg/kg (0.00280 oz/lb) (ウサギ、LD 50 )、290 mg/kg (0.0046 oz/lb) (マウス、LD 50 )
- 米国環境保護庁（USEPA）は2016年に[139]、低用量の場合、生涯にわたってエチレンオキシドを吸入すると、個人の生涯のがんリスクが1μg/m 3 あたり最大3.0 × 10 −3増加する可能性があると推定しました（幼少期の曝露の方がおそらく強力であることは考慮していません）。USEPAは、高用量での用量反応の減少の傾きを推定し、いくつかの職業曝露シナリオについて追加のがんリスク推定値を計算しました。
世界的な需要
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年の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年の560万トン（620万ショートトン）に拡大した。2009年の需要は約520万トン（570万ショートトン）に減少したと推定されている。EOの総需要は2005年から2009年の間に年間5.6％の成長率を記録し、2009年から2013年の間に年間5.7％の成長率で成長すると予測されている。[77]
健康と安全に関する規制
2006年の欧州連合規制である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）に提出されたメルクライフサイエンスUKの2020年安全データシートによると、[140]エチレンオキシドは「ヒトに対して発がん性がある可能性があると推定される」[8] 。
米国環境保護庁は、2019年12月12日の連邦官報で、EtO排出量を制限するための規則制定の予告（NPRM）を公表した。 [141]今後数年間で情報が収集され、大気有害物質規則案が2023年4月13日の連邦官報で公表された。[142]延長を求めるコメントが多数寄せられたため、60日間のコメント期間が延長される可能性があったが、直接排出量と漏洩排出量の両方を80％以上削減できるEPA規則は、連邦官報での最終規則の公表から18か月以内に実施される可能性がある。[143]実験室からのEtO排出者は、依然として厳格な遵守の対象外となる。さらに、米国でのEtO排出量を効果的に抑制しながら、多くの産業排出者は、カナダ、メキシコなど、近隣の規制が緩い国にEtO生産を単純に移転する可能性がある。
2024年、米国は、香港とシンガポールが製品にエチレンオキシドが混入しているのを発見し、強制措置を講じた後、インドの人気カレーブランドであるMDHとエベレストスパイスがエチレンオキシドを運んでいたという主張を調査した。[144]
参考文献
- ^ 国際純正・応用化学連合(2014)。有機化学命名法: IUPAC 勧告および推奨名称 2013。王立化学協会。p. 714。doi : 10.1039 /9781849733069。ISBN 978-0-85404-182-4。
- ^ abcde ヘインズ、3.430ページ
- ^ エチレンオキシド、臭気
- ^ abcd NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0275」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
- ^ ヘインズ、3.576ページ
- ^ abc ヘインズ、15.20ページ
- ^ abcd ヘインズ、p. 5.22
- ^ ab 「エチレンオキシド387614」。Sigma -Aldrich。2020年12月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年9月1日閲覧。代替URL
- ^ 「エチレンオキシド」。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）。
- ^ ab Rebsdat、Siegfried、Mayer、Dieter (2005)「エチレンオキシド」、ウルマン工業化学百科事典。ワイリー-VCH、ワインハイム。土井：10.1002/14356007.a10_117。
- ^ McKetta, John J.; Cunningham, William A. (1984). 化学処理と設計の百科事典。第20巻。CRC Press。p. 309。ISBN 0-8247-2470-4。
- ^ ab Croddy, Eric; Wirtz, James J. (2005). 大量破壊兵器: 世界的な政策、技術、歴史の百科事典、第 2 巻。ABC-CLIO。p. 136。ISBN 1-85109-490-3。
- ^ ab マイヤー、ルドルフ;ケーラー、ヨーゼフ。ホンブルク、アクセル (2007)。爆発物。ワイリー-VCH。 p. 142.ISBN 978-3-527-31656-4。
- ^ エチレンオキシド殺菌：ETO処理されたスパイスは安全か？SuperFoodly、2017年4月10日
- ^ ウルツ、A. (1859)。 「シュル・ロキサイド・デチレーヌ」。レンドゥスをコンプします。48：101-105。
- ^ ab Zimakov, PV; Dyment, OH, eds. (1967). 「パート I. エチレンオキシドの構造と特性。エチレンオキシドの反応性の特徴とその分子の構造」。エチレンオキシド。Khimiya。pp. 15–17。
- ^ ブレディグ、G.ウソフ、A. (1896)。 「アセチレンは電解質ですか?」 [アセチレンは電解質ですか?]。電気化学の時代。3：116–117。
- ^ Eugen F. von Gorup-Besanez編、 Lehrbuch derorganischen Chemie für den Unterricht auf Universitäten ... [大学での指導のための有機化学の教科書 ... ]、第 3 版。 (ブラウンシュヴァイク、ドイツ: Friedrich Vieweg und Sohn、1868)、vol. 2、p. 286.
p.286も参照してください。 1876 年版の 253: Eugen F. von Gorup-Besanez 編、Lehrbuch derorganischen Chemie für den Unterricht auf Universitäten ...、第 5 版。 (ブラウンシュヴァイク、ドイツ: Friedrich Vieweg und Sohn、1876)、vol. 2. - ^ abcde 「エチレンオキシド」。カーク・オスマー化学技術百科事典。エラストマー、合成からエキスパートシステムまで。第9巻（第4版）。ニューヨーク：ジョン・ワイリー・アンド・サンズ。1994年。pp.450-466。ISBN 978-0-471-48514-8。
- ^ Lefort, TE (1935 年 4 月 23 日)「エチレンオキシドの製造方法」。米国特許 1,998,878
- ^ McClellan, PP (1950). 「エチレンオキシドとエチレングリコールの製造と用途」. Ind. Eng. Chem . 42 (12): 2402–2407. doi :10.1021/ie50492a013.
- ^ Knunyants, IL, 編 (1988). 「電圧分子」.化学百科事典.ソビエト百科事典. 第3巻. pp. 330–334.
- ^ ab Traven VF (2004). VF Traven (編).有機化学: 学校向け教科書. 第2巻. ECC「アカデミークニガ」. pp. 102–106. ISBN 5-94628-172-0。
- ^ Cunningham GL; Levan WI; Gwinn WD (1948). 「エチレンオキシドの回転スペクトル」. Phys. Rev. 74 ( 10): 1537. Bibcode :1948PhRv...74.1537C. doi :10.1103/PhysRev.74.1537.
- ^ Kondrat'ev, VN編 (1974).化学結合のエネルギー。イオン化ポテンシャルと電子親和力。Nauka。pp. 77–78。
- ^ ab 「エチレンオキシドの医療管理ガイドライン」。医療管理ガイドライン (MMG)。毒性物質・疾病登録局。2011年6月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年9月29日閲覧。
- ^ 「Этилена окись (エチレンオキシド)」 (ロシア語)。ソビエト大百科事典。2009 年9 月 25 日に取得。
- ^ 「Термодинамические показатели органических соединений」（ロシア語）。 ChemAnalitica.com。 2009 年 4 月 1 日。2009 年9 月 21 日に取得。
- ^ 「液化ガスの蒸気との境界における表面張力」ChemAnalitica.com。2009年4月1日。 2009年9月21日閲覧。
- ^ 「101.3 kPa を超える蒸気圧での有機物の沸点または昇華点 (°C)」。ChemAnalitica.com。2009 年 4 月 1 日。2009年9 月 21 日閲覧。
- ^ 「有機化合物の粘度」ChemAnalitica.com。2009年4月1日。 2009年9月21日閲覧。
- ^ 「有機化合物の蒸気圧」ChemAnalitica.com。2009年4月1日。 2009年9月21日閲覧。
- ^ abcde Zimakov, PV; Dyment, OH, eds. (1967). 「第3章 エチレンオキシドの個々の反応の概要」エチレンオキシド. Khimiya. pp. 90–120.
- ^ 「エポキシエタン（エチレンオキシド）」。アルケンメニュー。Chemguide 。 2009年10月5日閲覧。
- ^ van Os; NM編 (1998). 非イオン界面活性剤: 有機化学. CRC Press. pp. 129–131. ISBN 978-0-8247-9997-7。
- ^ Petrov, AA; Balian HV; Troshchenko AT (2002). 「第12章 アミノアルコール」。Stadnichuk (編)有機化学(第5版)。サンクトペテルブルク。p. 286。ISBN 5-8194-0067-4。
{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link) - ^ Sheppard, William A.; Sharts, Clay M. (1969).有機フッ素化学. WA Benjamin. p. 98. ISBN 0-8053-8790-0。
- ^ Kendall, EC および McKenzie, B. (1923). 「o-クロロメルクリフェノール」.有機合成. 3 : 57
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)。 - ^ ノーランド、ウェイランド E. (1973)。「2-ニトロエタノール」。有機合成。5 : 833。
- ^ Orlova, EY (1981).高性能爆薬の化学と技術: 高等学校教科書(第3版). Khimiya. p. 278.
- ^ Vogel, AI (1989). Vogelの実用有機化学教科書（第5版）イギリス：Longman Scientific & Technical。p. 1088。ISBN 0-582-46236-3。
- ^ ワトソン、ジェームズ・M. およびフォワード、クリーブ (1984 年 4 月 17 日)「ベンゼンとエチレンオキシドの反応によるスチレンの生成」米国特許 4,443,643
- ^ ab 平岡正之 (1982).クラウン化合物. その特性と応用. 講談社. pp. 33–34. ISBN 4-06-139444-4。
- ^ HW Roesky; HG Schmidt (1985). 「セシウムイオン存在下でのエチレンオキシドと二酸化硫黄の反応：1,3,6,9,2λ4-テトラオキサチア-2-シクロウンデカノンの合成」Angewandte Chemie International Edition . 24 (8): 695. doi :10.1002/anie.198506951.
- ^ Petrov, AA; Balian HV; Troshchenko AT (2002). 「第4章 エーテル」.有機化学(第5版). サンクトペテルブルク. pp. 159–160. ISBN 5-8194-0067-4。
{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link) - ^ ab Benson SW (1964). 「エチレンオキシドの熱分解。熱い分子反応」。The Journal of Chemical Physics。40 ( 1 ): 105。Bibcode : 1964JChPh..40..105B。doi :10.1063/1.1729851。
- ^ abcd Zimakov, PV; Dyment, OH, eds. (1967). 「第2章 エチレンオキシドの化学的性質」.エチレンオキシド. Khimiya. pp. 57–85.
- ^ ab Hudlický, M. (1984).有機化学における還元. チチェスター: Ellis Horwood Limited. p. 83. ISBN 0-85312-345-4。
- ^ Dagaut P.; Voisin D.; Cathonnet M.; Mcguinness M.; Simmie JM (1996). 「ジェット撹拌反応器におけるエチレンオキシドの酸化と衝撃波による着火」燃焼と炎. 156 (1–2): 62–68. doi :10.1016/0010-2180(95)00229-4.
- ^ Stapp, Paul R. (1976 年 12 月 21 日) 「エチレンオキシドの環状二量化」米国特許 3,998,848
- ^ abc ダイメント、オンタリオ州;カンザス州カザンスキー。ミロシニコフ AM (1976)。ダイメント、オンタリオ州 (編)。Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена [グリコールおよびエチレンオキシドおよびプロピレンの他の誘導体]。きみや。 214–217ページ。
- ^ ab サラモネ、ジョセフ C. 編 (1996)。ポリマー材料百科事典。第 8 巻。CRC プレス。pp. 6036–6037。ISBN 978-0-8493-2470-3。
- ^ Neufeld LM; Blades AT (1963). 「エチレンオキシドの熱反応の速度論」. Canadian Journal of Chemistry . 41 (12): 2956–2961. doi :10.1139/v63-434.
- ^ ab Lifshitz A.; Ben - Hamou H. (1983). 「高温での環状エーテルの熱反応。1. 反射衝撃波によるエチレンオキシドの熱分解」。The Journal of Physical Chemistry。87 ( 10): 1782–1787。doi :10.1021/j100233a026。
- ^ Gilchrist T. (1985).複素環化学. ピアソンエデュケーション. pp. 411–412. ISBN 81-317-0793-8。
- ^ ab スミス、マイケル B.; マーチ、ジェリー (2007)。上級有機化学。反応、メカニズム、構造。ワイリー・インターサイエンス。ISBN 978-0-471-72091-1。
- ^ フィーザー、L.;フィーザー、M. (1979)。有機合成用試薬。 Vol. 7.ワイリー。 p. 545.ISBN 978-0-471-02918-2。
- ^ Sheldon RA (1983). 合成ガスからの化学物質: COと触媒反応、第2巻。Springer。p. 193。ISBN 90-277-1489-4。
- ^ ab フィーザー、L.;フィーザー、M. (1977)。有機合成用試薬。 Vol. 6.ワイリー。 p. 197.ISBN 978-0-471-25873-5。
- ^ Han, Yuan-Zhang および Viswanathan, Krishnan (2003 年 2 月 13 日)「エチレンオキシドのヒドロホルミル化」米国特許 20,030,032,845
- ^ Zimakov, PV; Dyment, OH, 編 (1967). 「第5章 エチレンを経由したエチレンオキシドの生成」.エチレンオキシド. Khimiya. pp. 155–182.
- ^ abc Zimakov, PV; Dyment, OH, eds. (1967). 「パート II. エチレンオキシドの合成。エチレンオキシドとその他のα-オキシドの形成反応の概要」。エチレンオキシド。Khimiya。pp. 145–153。
- ^ McMurry J. (2008).有機化学（第7版）. トムソン. p. 661. ISBN 978-0-495-11258-7。
- ^ Norris, JF (1919). 「ドイツにおける戦争ガスの製造」. Journal of Industrial and Engineering Chemistry . 11 (9): 817–829. doi :10.1021/ie50117a002.
- ^ ab ヴァイサーメル K.;アルペHJ。 （2003年）。工業用有機化学(第 4 版)。ワインハイム: ワイリー-VCH。 145–148ページ。ISBN 978-3-527-30578-0。
- ^ 市場調査：エチレン Archived 7 March 2015 at the Wayback Machine . Ceresana.com (2010年12月). 2017年5月8日閲覧。
- ^ 「プロセス経済プログラムレポート2D」。PEPレポート。SRIコンサルティング。1985年2月。 2009年11月19日閲覧。
- ^ abcd Yukelson II (1968).基礎有機合成技術. Khimiya. pp. 554–559.
- ^ Eley, DD; Pines, H.; Weisz, PB, 編 (1967). 「オレフィンの触媒酸化」。触媒反応と関連分野の進歩。第 17 巻。ニューヨーク: Academic Press Inc. pp. 156–157。
- ^ abc Bloch HP; Godse A. (2006).コンプレッサーと最新のプロセスアプリケーション. John Wiley and Sons. pp. 295–296. ISBN 978-0-471-72792-7。
- ^ 「エチレンオキシド/エチレングリコールプロセス」。プロセスライセンスとエンジニアリング。Scientific Design Company。2011年7月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年10月3日閲覧。
- ^ Chauvel A.; Lefebvre G. (1989).石油化学プロセス 2. 主要な酸素化、塩素化およびニトロ化誘導体。第 2 巻 (第 2 版)。パリ: Editions Technip。p. 4。ISBN 2-7108-0563-4。
- ^ ab Kilty PA; Sachtler WMH (1974). 「エチレンからエチレンオキシドへの選択的酸化のメカニズム」.触媒レビュー: 科学と工学. 10 : 1–16. doi :10.1080/01614947408079624.
- ^ Özbek, MO; van Santen, RA (2013). 「エチレンエポキシ化触媒のメカニズム」. Catalysis Letters . 143 (2): 131–141. doi :10.1007/s10562-012-0957-3. S2CID 95354803.
- ^ ab Lebedev, NN (1988).基礎有機化学および石油化学合成の化学と技術(第 4 版). Khimiya. pp. 420–424. ISBN 5-7245-0008-6。
- ^ Gunardson H. (1998).石油化学処理における工業用ガス. ニューヨーク: Marcel Dekker, Inc. pp. 131–132. ISBN 0-8247-9908-9。
- ^ ab Dutia, Pankaj (2010年1月26日). 「エチレンオキシド：技術商業プロファイル」（PDF） . Chemical Weekly . 2015年4月2日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
- ^ ab 「エチレンオキシド」。WPレポート。SRIコンサルティング。2009年1月。 2009年9月29日閲覧。
- ^ 「エチレン」。WPレポート。SRIコンサルティング。2009年1月。 2009年9月29日閲覧。
- ^ abcde 「第97巻 1,3-ブタジエン、エチレンオキシド、ビニルハライド（フッ化ビニル、塩化ビニル、臭化ビニル）」。ヒトに対する発がんリスクの評価に関するIARCモノグラフ。リヨン：国際がん研究機関。2008年。pp . 185–287。ISBN 978-92-832-1297-3. 2016年12月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年1月11日閲覧。
- ^ abcd Devanney MT (2007 年 4 月)。「エチレン オキシド」。SEHレポート。SRI コンサルティング。2009年11 月 19 日閲覧。
- ^ 「概要」。三菱ケミカル株式会社。2017年2月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年10月12日閲覧。
- ^ 「Shell Chemical LP – Geismar、アメリカ合衆国」。製造拠点。Shell Chemicals。2010年10月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年10月12日閲覧。
- ^ 「Shell Nederland Chemie BV – Moerdijk、オランダ」。製造拠点。Shell Chemicals。2010年10月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年10月12日閲覧。
- ^ 「Segment Chemicals – Products」。BASF。2009年2月28日。2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年10月12日閲覧。
- ^ 「エチレンオキシド（EO）」。Ineos Oxide。2013年6月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年10月12日閲覧。
- ^ 「エチレンオキシド製品概要」。エチレンオキシド。シェルケミカルズ。2010年10月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年10月8日閲覧。
- ^ 「エチレンオキシド（EO）の用途と市場データ」。Chemical Intelligence。Chemical Industry News & Intelligence（ICIS.com）。2013年1月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年10月8日閲覧。
- ^ ab Knunyants, IL, ed. (1988). 「エチレン」.化学百科事典.ソビエト百科事典. 第5巻. pp. 984–985.
- ^ Zoller, Uri; Sosis, Paul, 編 (2008).洗剤ハンドブック、パート F: 製造。CRC プレス。pp. 518–521。ISBN 978-0-8247-0349-3。
- ^ Naqvi, Syed (2009 年 9 月)。「プロセス経済プログラム レポート 2I」。PEP レポート。SRI コンサルティング。2009年10 月 20 日閲覧。
- ^ オメガがエチレングリコールメーカーのシェルに納入（2008年10月）。
- ^ McKetta, John J.; Cunningham, William A. 編 (1984).化学処理と設計の百科事典。第20巻。ニューヨーク: Marcel Dekker, Inc. pp. 259–260。ISBN 0-8247-2470-4。
- ^ 「エタノールアミンの技術」。テクノロジー。Himtekエンジニアリング。2005年3月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年10月22日閲覧。
- ^ Chekalin MA、Passet BV、Ioffe BA (1980)。有機染料および中間製品の技術：技術マニュアル（第2版）。Khimiya。p.185。
- ^ エチレンオキシドNIOSH 職場の安全と健康トピック。2012 年 10 月 15 日閲覧。
- ^ Farn, RJ編 (2006).界面活性剤の化学と技術. Blackwell Publishing. p. 133. ISBN 1-4051-2696-5。
- ^ 「アルコキシル化」。BUSS LOOP Reactor。Buss ChemTech AG。2012年3月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年10月21日閲覧。
- ^ 「ソハイオのアクリロニトリルプロセス」。国立歴史化学ランドマーク。アメリカ化学会。2013年2月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年6月25日閲覧。
- ^ 「13.1.3.5. 炭化水素の酸化的アンモノリシス」ChemAnalitica.com。2009年4月1日。 2009年10月22日閲覧。
- ^ アンドレアス、F.グレーブ、K. (1969)。プロピレン化学。アカデミー・フェルラーク。 117-118ページ。
- ^ ab 「エチレンオキシド」。化学背景情報索引。The Environment Writer。2006年8月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年9月29日閲覧。
- ^ 「エチレンオキシド殺菌」Isometrix。2016年4月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。
{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link) - ^ 「3MのEtO殺菌装置とEtO殺菌プロセスについて」2013年3月21日閲覧。
- ^ 「エチレンオキシドの歴史」Isometrix。2016年4月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。
{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link) - ^ 「HWアンダーセン博士のエチレンオキシドフレキシブルチャンバーシステムの特許」。2016年3月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年3月21日閲覧。
- ^ “Andersen Products”。2013年2月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年3月21日閲覧。
- ^ 「ペンシルバニア大学、獣医診療におけるEtOの使用」。2013年11月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年3月21日閲覧。
- ^ US EPA、OAR（2015年6月25日）。「滅菌施設のエチレンオキシド排出基準：有害大気汚染物質の国家排出基準（NESHAP）」（その他の政策とガイダンス）。2021年12月30日閲覧。
- ^ ハーディ、ペリアム B.、ゲイ、ルイス L.、ハスラー、エドワード L. (1979 年 1 月 2 日)「燃料空気型爆弾」米国特許 4,132,170
- ^ ab Zimakov, PV; Dyment, OH, eds. (1967). 「第4章 エチレンオキシドの分析方法」エチレンオキシド. Khimiya. pp. 128–140.
- ^ 「エチレンオキシド」。ICSC/国際化学物質安全性カード。産業安全・労働保護・社会連携研究所。2005年12月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年9月21日閲覧。
- ^ 「CSB、カリフォルニア州オンタリオのステリジェニクス・インターナショナル施設で2004年に起きた爆発事故に関する最終報告書を発表：エンジニアリング管理の欠如、プロセスハザードの理解不足を指摘 – 調査 – ニュース – CSB」。csb.gov 。 2018年3月29日閲覧。
- ^ 「ステリジェニクス社でのエチレンオキシド爆発 - 安全ビデオ - マルチメディア - CSB」。csb.gov 。 2018年3月29日閲覧。
- ^ 「OSHA検査の詳細」osha.gov 。 2018年5月24日閲覧。
- ^ 「エチレンオキシド」。健康と安全ガイド。国際化学物質安全計画 (IPCS) INCHEM。1988 年。2009 年9 月 23 日閲覧。
- ^ 「エチレンオキシドと窒素 | CAMEO Chemicals | NOAA」。cameochemicals.noaa.gov 。 2023年3月21日閲覧。
- ^ 「エチレンオキシド安全文献」（PDF） 。シェルケミカルズ。 2016年3月3日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2009年10月23日閲覧。
- ^ ロペス、ジョナサン。 「IQOXE爆発により2名が死亡した後、タラゴナ化学薬品パークは通常通り運営されている。」アイシス。2020 年1 月 16 日に取得。
- ^ ガローチャ、A.;ザフラ、M. and Clemente, Y. (2020 年 1 月 16 日) ビジュアルの再構築 |タラゴナの石油爆発の爆発。エル・パイス
- ^ スペインの化学工場で爆発、3キロ離れた場所で男性が死亡。BBC 。2020年1月15日
- ^ タラゴナの植物石油爆発の原因となる無力なテルセラ人物。エル・ムンド。 2020 年 1 月 15 日
- ^ 私たちについて。IQOXE Company
- ^ Clark, Marler (2020年9月30日). 「EUがインド産ゴマに対する規制を強化」.食品安全ニュース.
- ^ Mandalia, Bhavi (2020年11月21日). 「franceinfo conso. ゴマに含まれる発がん性農薬」. Pledge Times . 2020年12月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ゴマ、オオバコ、製品および製品のラッペレに含まれる成分。経済.gouv.fr
- ^ 「エチレンオキシド滅菌」NASPCO。2018年7月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年2月10日閲覧。
- ^ 「エチレンオキシド（ETO）：特性、作用機序および用途」Microbe Online 2013年12月26日2017年2月10日閲覧。[永久リンク切れ ]
- ^ abc 「有害物質。第4章。複素環式化合物。三重複素環式化合物」。ChemAnalitica.com。2009年4月1日。 2009年9月21日閲覧。
- ^ Collins JL「エポキシ化合物」。ILO百科事典。産業安全・労働保護・社会的パートナーシップ研究所。2009年9月25日閲覧。
- ^ 「第60巻 工業用化学物質」ヒトに対する発がんリスクの評価に関するIARCモノグラフリヨン：国際がん研究機関。1999年。ISBN 978-92-832-1297-3. 2016年3月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年6月28日閲覧。
- ^ Steenland, K.; Whelan, E.; Deddens, J.; Stayner, L.; Ward, E. (2003). 「エチレンオキシドと乳がん発症率に関するコホート研究（米国、7576人の女性）」. Cancer Causes and Control . 14 (6): 531–9. doi :10.1023/A:1024891529592. PMID 12948284. S2CID 20888472.
- ^ Steenland, K; Stayner, L; Deddens, J (2004). 「エチレンオキシドに曝露した労働者 18,235 名のコホートにおける死亡率分析: 1987 年から 1998 年まで延長された追跡調査」.職業環境医学. 61 (1): 2–7. PMC 1757803. PMID 14691266 .
- ^ ab エチレンオキシドの毒性プロファイル。米国公衆衛生局、毒性物質・疾病登録局
- ^ ab Simmons, H. Leslie (1997). 建築材料: マスターフォーマット区分 7 および 9 の製品の危険な特性。John Wiley & Sons。p. 146。ISBN 978-0-442-02289-1。コードは2015年4月2日にWayback Machineにアーカイブされています。
- ^ カーソン PA; マムフォード CJ (1994)。有害化学物質ハンドブック。オックスフォード: バターワース・ハイネマン社。p. 85。ISBN 0-7506-0278-3。
- ^ 生命または健康に直ちに危険がある（IDLH）値。Cdc.gov。2017年5月8日閲覧。
- ^ 化学物質規制局。「英国で禁止および非認可の農薬」 。 2009年12月1日閲覧。
- ^ エチレンオキシドの吸入発がん性の評価(PDF)米国環境保護庁 2016年。
- ^ 規則 (EC) No 1907/2006。欧州議会。2006 年 12 月 18 日
- ^ 「ETO Advance NPRM」（PDF）。
- ^ 「Federal Register :: Request Access」. unblock.federalregister.gov . 2023年5月26日閲覧。
- ^ 米国EPA公開会議：ETO全国公開ウェビナー、2023年5月26日閲覧
- ^ 「MDHとエベレスト：米国の保健当局がインドのスパイスミックスの農薬主張を調査」2024年4月27日。 2024年5月29日閲覧。
引用元
- ヘインズ、ウィリアム M. 編 (2011)。CRC化学・物理ハンドブック(第 92 版) 。ボカラトン、フロリダ州: CRC プレス。ISBN 978-1439855119。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、エチレンオキシドに関連するメディアがあります。
- EOSA 殺菌用エチレンオキシドの安全な使用を推進
- C2H4OのWebBookページ
- 国立労働安全衛生研究所 – エチレンオキシドトピックページ
- CDC – NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド
- EOSA のエチレンオキシド (EtO) に関するメモ 2017 年 10 月 15 日にWayback Machineにアーカイブされました