1,4-ジオキサン溶液 CAS 123-91-1

1,4-ジオキサン溶液主に 1,4- ジオキサンで構成され、分子式 C4H8O2、CAS 123-91-1、分子量 88.11 の有機化合物です。無色透明の液体で、わずかにエーテル様の香りとほのかな甘みを感じます。水およびほとんどの有機溶媒と混合して共沸混合物を形成できます。ジオキサンの共沸率は81.6%、共沸温度は87.8度です。また、長期間保管した製品には過酸化物やジエタノールホルムアルデヒドが含まれる可能性があります。引火性の液体であるため、火災や爆発事故の発生を防ぐため、特定の条件下で保管および使用する必要があります。主にニトロセルロース、セルロイド、セルロース樹脂、植物油、鉱物油、油溶性染料の溶剤として使用され、染料の分散剤、木材着色剤の分散剤、油溶性染料の溶剤としても使用されます。また、塗料、ワニス、可塑剤、湿潤剤、研磨剤、塗料剥離剤、香料、防腐剤、燻蒸剤、消毒剤、消臭剤、医療用品の製造にも使用されます。また、三酸化硫黄と配位化合物を形成し、多くの化合物の合成において硫酸化剤として使用されることもあります。高純度の金属表面処理剤などとしても使用できます。

の合成1,4-ジオキサン溶液:

1. 主に酸触媒によるエチレングリコールの脱水反応、または酸触媒存在下でのエチレンオキシドの直接二量化反応により製造されます。合成された粗生成物にアルカリを加えて酸性物質と水を除去し、吸引濾過し、濾液を蒸留釜にポンプで送り込み、純粋な1,4-ジオキサン生成物を得る。これら 2 つのプロセスで使用される原料のエチレンオキシドとエチレングリコールは価格が高く、収率が低いため、どちらも酸触媒を使用しております。後処理が煩雑で汚染もひどい。さらに、エチレンオキシドは可燃性および爆発性の危険な化学物質であるため、輸送や使用には不便です。

2. 1,4-ジオキサンはクロロエトキシエタノールから合成されました. 1,4-ジオキサンはクロロエトキシエタノールと強アルカリの希薄水溶液（アルカリ金属またはアルカリ土類金属水酸化物など）から合成されました。この方法は原料アルカリの価格が安く、クロロエトキシエタノールはクロロエタノール製造の副産物であるためコストが安い。反応装置がシンプルで工業化が容易である。この生成物は収率と純度が高く、経済的利益を向上させる上で非常に重要です。

反応原理：クロロエトキシエタノールと無機強塩基（アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物など）の希薄水溶液を常圧または常圧下で反応させることにより、1,4-ジオキサンを合成します。主な反応式は次のとおりです。

3. エチレン グリコールの製造プロセスでは、高度な溶媒 1,4-ジオキサンの合成に使用できるジエチレン グリコール (ジエチレン グリコールとしても知られる) の副生成物が多数生成されます。

反応式:

1,4-ジオキサン溶液無色透明の液体有機化合物であり、その優れた溶解性と化学的安定性により、化学産業で幅広い用途に使用されています。

► 基本プロパティ

1,4-ジオキサンは、沸点が 101.1 度、密度が 25 度で 1.033 g/mL の極性非プロトン性溶媒です。水中での溶解度は事実上無制限であり、高濃度でも均一な混合物を形成します。この混和性は、水分子と 1,4- ジオキサンのエーテル酸素原子の間の水素結合から生じますが、分子動力学シミュレーションでは、1,4-ジオキサンが水の水素結合ネットワークを破壊し、水-水の水素結合の数を減らし、溶液の粘度を変化させることが明らかになりました。

► パーティショニング動作

この化合物の低いオクタノール-水分配係数（log Kow=-0.27）は親水性を示しており、土壌や堆積物への吸着が制限されています。さらに、その有機炭素分配係数 (log Koc=1.23) は、有機物への吸着が最小限であり、地下水中での移動性が向上していることを示唆しています。 1,4-ジオキサンは帯水層を通って急速に移動する可能性があるため、これらの特性により封じ込め作業が複雑になります。

► 安定性と反応性

1,4-ジオキサンは、周囲条件下で加水分解、光分解、生分解に対して耐性があります。その分解にはヒドロキシルラジカル（・OH）を使用する高度な酸化プロセス（AOP）が必要ですが、効率は反応速度論とマトリックスの干渉に依存します。例えば、水溶液中では、・OH ラジカルは 1.2 × 109 M-1s-1 の速度定数で 1,4-ジオキサンと反応しますが、バックグラウンド有機物との競合反応により、処理効果が低下する可能性があります。

► 溶剤安定剤

1950 年代から 1990 年代にかけて、腐食性の塩酸への分解を防ぐために、1,4- ジオキサンが TCA などの塩素化溶媒に添加されました。生成された 1,4-ジオキサンの推定 90% がこの目的で消費されました。 TCA の段階的廃止後も、溶剤廃棄時に残留する 1,4-ジオキサンは依然として工業現場の主な汚染源となっています。

► 医薬品および化粧品

1,4-ジオキサンは、シャンプー、洗剤、医薬品に使用されるポリエチレングリコール (PEG) およびエトキシル化界面活性剤の合成における微量副産物です。化粧品の不純物に関する FDA の指導などの規制努力により、消費者製品における不純物の存在は減少しましたが、歴史的な汚染は排水中に依然として残っています。

► 研究室および特殊化学品

1,4-ジオキサンは多用途溶媒として、研究室で無水条件を必要とする反応に使用されます。ポールの反応媒体としても機能します。イメリゼーション、接着剤やシーラントの安定剤として。

1,4-ジオキサン溶液は工業プロセスにおいて極めて重要な役割を果たしていますが、環境と健康に重大なリスクをもたらします。規制の取り組みにより、消費者製品へのその使用は制限されていますが、地下水汚染は依然として根強い課題です。高度な修復技術とより安全な代替手段は、感染リスクを軽減するために重要です。業界が持続可能な慣行に移行する中、1,4-ジオキサンの将来は、公衆衛生と生態系を保護するための責任ある管理とその有用性のバランスにかかっています。

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