Войти
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название IUPAC 4- (2,4-диметилгептан-3-ил) фенол | |
| Другие названия Фенол, нонил- | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS |
|
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChEMBL |
|
| ChemSpider | |
| PubChem CID | |
| UNII |
|
InChI
| |
SMILES
| |
| Свойства | |
| Химическая формула | C15H24O |
| Молярная масса | 220,3 5 г / моль |
| Внешний вид | Светло-желтая вязкая жидкость с фенольным запахом |
| Плотность | 0,953 |
| Точка плавления | от –8 до 2 ° C (от 18 до 36 ° F; От 265 до 275 K) |
| Температура кипения | от 293 до 297 ° C (от 559 до 567 ° F; от 566 до 570 K) |
| Растворимость в воде | 6 мг / л (pH 7) |
| Опасности | |
| Основные опасности | эндокринный разрушитель низкого уровня |
| Если не указано иное, данные приводятся для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 N (что такое ?) | |
| Ссылки в ink | |
Нонилфенолы представляют собой семейство тесно связанных органических соединений, состоящих из фенола, содержащего 9 карбоновый хвост. Нонилфенолы могут иметь множество структур, все из которых могут рассматриваться как алкилфенолы. Они используются при производстве антиоксидантов, смазочных масел присадок, стирки и посуды моющих средств, эмульгаторов и солюбилизаторов. Эти соединения также являются предшественниками коммерчески важных неионных поверхностно-активных веществ этоксилатов алкилфенола и этоксилатов нонилфенола, которые используются в детергентах, красках, пестицидах, средства личной гигиены и пластмассы. Нонилфенол привлек внимание из-за его распространенности в окружающей среде и его потенциальной роли как эндокринного разрушителя и ксеноэстрогена из-за его способности действовать с эстрогеном -подобным деятельность. Эстрогенность и биоразложение сильно зависят от разветвления боковой цепи нонила. Было обнаружено, что нонилфенол действует как агонист GPER (GPR30).
Нонилфенолы относятся к общей химической категории алкилфенолы. Структура НП может быть разной. Нонильная группа может быть присоединена к кольцу фенола в различных положениях, обычно в положениях 4 и, в меньшей степени, положениях 2, и может быть разветвленной или линейной. Разветвленный нонилфенол, 4-нонилфенол, является наиболее широко производимым и продаваемым нонилфенолом. Смесь изомеров нонилфенола представляет собой бледно-желтую жидкость, хотя чистые соединения бесцветны. Нонилфенолы умеренно растворимы в воде, но растворимы в спирте.
Нонилфенол возникает в результате разложения в окружающей среде этоксилатов нонилфенола, которые являются метаболитами коммерческих детергентов, называемых этоксилатами алкилфенола. NPE представляют собой жидкость от прозрачного до светло-оранжевого цвета. Этоксилаты нонилфенола неионогены в воде, что означает, что они не имеют заряда. Благодаря этому свойству они используются как детергенты, очистители, эмульгаторы и во многих других областях. Они являются амфипатическими, что означает, что они обладают как гидрофильными, так и гидрофобными свойствами, что позволяет им окружать неполярные вещества, такие как масло и жир, изолируя их от воды.
Нонилфенол может производиться промышленным способом, естественным путем, а также путем разложения этоксилатов алкилфенола в окружающей среде. Промышленно нонилфенолы производятся посредством кислотного катализируемого алкилирования фенола смесью ноненов. Этот синтез приводит к очень сложной смеси с различными нонилфенолами. Теоретически существует 211 конституциональных изомеров, и это число возрастает до 550 изомеров, если принять во внимание энантиомеры. Для изготовления NPE производители обрабатывают NP оксидом этилена в основных условиях. С момента открытия в 1940 году производство нонилфенола росло в геометрической прогрессии, и каждый год во всем мире производится от 100 до 500 миллионов фунтов нонилфенола, что соответствует определению химикатов большого объема.
. Нонилфенолы также производятся естественным образом в окружающей среде. Один организм, бархатный червь, производит нонилфенол как компонент своей защитной слизи. Нонилфенол покрывает канал выброса слизи, предотвращая ее прилипание к организму при его выделении. Он также продлевает процесс сушки достаточно долго, чтобы слизь достигла своей цели.
Было обнаружено, что другое поверхностно-активное вещество под названием ноноксинол, которое когда-то использовалось в качестве интравагинального спермицида и смазки для презервативов, превращается в свободное нонилфенол при введении лабораторным животным.
Нонилфенол используется в производстве антиоксидантов, смазочных масел добавок, средств для стирки и посуды , эмульгаторы и солюбилизаторы. Его также можно использовать для производства трис (4-нонилфенил) фосфита (TNPP), который представляет собой антиоксидант, используемый для защиты полимеров, таких как каучук, виниловые полимеры, полиолефины и полистиролы в дополнение к тому, что они являются стабилизатором в пластиковой упаковке для пищевых продуктов. бариевые и кальциевые соли нонилфенола также используются в качестве термостабилизаторов для поливинилхлорида (ПВХ). Нонилфенол также часто используется в качестве промежуточного продукта при производстве неионных поверхностно-активных веществ этоксилатов нонилфенола, которые используются в детергентах, красках, пестицидах, средствах личной гигиены., и пластмассы. Нонилфенол и этоксилаты нонилфенола используются только в качестве компонентов бытовых моющих средств за пределами Европы. Нонилфенол используется во многих эпоксидных составах, главным образом в Северной Америке.
Нонилфенол сохраняется в водной среде и обладает умеренной биоаккумуляцией . Он не является легко биоразлагаемым, и для его разложения в поверхностных водах, почвах и отложениях могут потребоваться месяцы или больше. Небиологическая деградация незначительна. Нонилфенол частично удаляется при очистке городских сточных вод из-за сорбции взвешенными твердыми частицами и биотрансформации. Многие продукты, содержащие нонилфенол, используются «в канализацию», например, для стирки и мыла для посуды, поэтому загрязняющие вещества часто попадают в воду. На очистных сооружениях этоксилат нонилфенола разлагается до нонилфенола, который содержится в речной воде и отложениях, а также в почве и грунтовых водах. Нонилфенол фоторазлагается на солнечном свете, но его период полураспада в осадке оценивается более 60 лет. Хотя концентрация нонилфенола в окружающей среде снижается, его концентрация по-прежнему составляет 4,1 мкг / л в речных водах и 1 мг / кг в донных отложениях.
Основная проблема заключается в том, что загрязненный осадок сточных вод часто перерабатывается. на сельскохозяйственные угодья. Разложение нонилфенола в почве зависит от наличия кислорода и других компонентов в почве. Подвижность нонилфенола в почве низкая.
Биоаккумуляция значительна у обитающих в воде организмов и птиц, а нонилфенол был обнаружен во внутренних органах некоторых животных в концентрациях от 10 до 1000 раз выше, чем в окружающей среде. Из-за такой биоаккумуляции и стойкости нонилфенола было высказано предположение, что нонилфенол может транспортироваться на большие расстояния и иметь глобальное распространение, простирающееся далеко от места заражения.
Нонилфенол не является стойким в воздухе, так как он быстро разлагается гидроксильными радикалами.
Нонилфенол считается эндокринным разрушителем из-за его способности имитировать эстроген и, в свою очередь, нарушают естественный баланс гормонов в пораженных организмах. Эффект слабый, потому что нонилфенолы не очень близки по структуре к эстрадиолу, но уровни нонилфенола могут быть достаточно высокими для компенсации.
Структура гормона эстрадиола и одного из нонилфенолов. Воздействие нонилфенола на окружающую среду наиболее характерно для водных видов. Нонилфенол может вызывать эндокринные нарушения у рыб, взаимодействуя с рецепторами эстрогена и рецепторами андрогена. Исследования сообщают, что нонилфенол конкурентно вытесняет эстроген со своего рецептора у радужной форели. Он имеет гораздо меньшее сродство к рецептору эстрогена, чем эстроген у форели (относительное сродство связывания 5 x 10 по сравнению с эстрадиолом), что делает его в 100 000 раз менее активным, чем эстрадиол. Нонилфенол вызывает феминизацию водных организмов , снижает фертильность самцов и снижает выживаемость молоди рыб. Исследования показывают, что самцы рыб, подвергшиеся воздействию нонилфенола, имеют меньший вес яичек. Нонилфенол может нарушать стероидогенез в печени. Одна из функций эндогенного эстрогена у рыб - стимулировать выработку печенью вителлогенина, который представляет собой a. Вителлогенин высвобождается созревающей самкой и секвестрируется развивающимися ооцитами с образованием яичного желтка. Самцы обычно не производят вителлогенин, но при воздействии нонилфенола они производят витамин, аналогичный уровню самок. Концентрация, необходимая для индукции выработки вителлогенина у рыб, составляет 10 мкг / л для NP в воде. Нонилфенол также может влиять на уровень ФСГ (фолликулостимулирующий гормон ), высвобождаемый гипофизом. Концентрации NP, которые препятствуют репродуктивному развитию и функции у рыб, также повреждают почки, снижают массу тела и вызывают стрессовое поведение.
Алкилфенолы, такие как нонилфенол и бисфенол A оказывает на организм эстрогенное действие. Они известны как ксеноэстрогены. Эстрогенные вещества и другие эндокринные разрушители - это соединения, которые оказывают гормоноподобное действие как на диких животных, так и на людей. Ксеноэстрогены обычно действуют путем связывания с рецепторами эстрогенов и действуют конкурентно против природных эстрогенов. Было показано, что нонилфенол имитирует естественный гормон 17β-эстрадиол и конкурирует с эндогенным гормоном за связывание с рецепторами эстрогена ERα и ERβ. Случайно было обнаружено, что нонилфенол оказывает гормоноподобное действие, потому что он загрязнил другие эксперименты в лабораториях, которые изучали природные эстрогены, в которых использовались пробирки из полистирола. нонилфенола на поздних сроках беременности вызывает экспрессию некоторых плацентарных и маточных белков, а именно CaBP-9k, что предполагает его перенос через плаценту к плоду. Также было показано, что он обладает более высокой эффективностью в первом триместре плаценты, чем эндогенный эстроген 17β-эстрадиол. Кроме того, раннее пренатальное воздействие низких доз нонилфенола вызывает усиление апоптоза (запрограммированной гибели клеток) в клетках плаценты. Эти «низкие дозы» варьировались от 10 до 10 М, что ниже, чем обычно в окружающей среде.
Также было показано, что нонилфенол влияет на секрецию сигнальной молекулы цитокина у человека. плацента. In vitro культуры клеток плаценты человека в течение первого триместра обрабатывали нонилфенолом, который увеличивает секрецию цитокинов, включая гамма-интерферон, интерлейкин 4 и интерлейкин 10 и снижали секрецию фактора некроза опухоли альфа. Было документально подтверждено, что этот несбалансированный профиль цитокинов на этом этапе беременности приводит к неудаче имплантации, потере беременности и другим осложнениям.
Было показано, что нонилфенол действует как химическое вещество, усиливающее ожирение, или ожирение, хотя парадоксальным образом было показано, что оно обладает свойствами против- ожирения. Растущие эмбрионы и новорожденные особенно уязвимы при воздействии нонилфенола, потому что низкие дозы могут нарушить чувствительные процессы, происходящие в эти важные периоды развития. Пренатальное и перинатальное воздействие нонилфенола было связано с аномалиями развития жировой ткани и, следовательно, с метаболическим синтезом и высвобождением гормонов (Merrill 2011). В частности, было показано, что нонилфенол, действуя как имитатор эстрогена, мешает гипоталамическому контролю аппетита. гипоталамус реагирует на гормон лептин, который сигнализирует о чувстве сытости после еды, и было показано, что нонилфенол как увеличивает, так и снижает пищевое поведение, вмешиваясь в передачу сигналов лептина в средний мозг. Было показано, что нонилфенол имитирует действие лептина на нейроны нейропептида Y и аноректики POMC, что оказывает противодействие ожирению за счет снижения пищевого поведения. Это было замечено, когда эстроген или имитаторы эстрогена вводились в вентромедиальный гипоталамус. С другой стороны, было показано, что нонилфенол увеличивает потребление пищи и обладает свойствами, повышающими ожирение, за счет снижения экспрессии этих анорексигенных нейронов в головном мозге. Кроме того, нонилфенол влияет на экспрессию грелина : фермента, вырабатываемого желудком, который стимулирует аппетит. Экспрессия грелина положительно регулируется передачей сигналов эстрогена в желудке, и это также важно для управления дифференцировкой стволовых клеток в адипоциты (жировые клетки). Таким образом, было показано, что пренатальное и перинатальное воздействие нонилфенола в качестве имитатора эстрогена увеличивает аппетит и побуждает организм накапливать жир в более позднем возрасте. Наконец, было показано, что длительное воздействие нонилфенола влияет на передачу сигналов инсулина в печени взрослых самцов крыс.
Воздействие нонилфенола также было связано с раком груди. Было показано, что он способствует пролиферации клеток рака молочной железы из-за его агонистической активности в отношении ERα (рецептор эстрогена α) в эстроген-зависимых и эстроген-зависимых независимые клетки рака груди. Некоторые утверждают, что предполагаемый эстрогенный эффект нонилфенола в сочетании с его широко распространенным воздействием на людей может потенциально повлиять на гормонозависимое заболевание рака груди.
Диета кажется наиболее значительным источником воздействия нонилфенола на человека. Например, образцы пищевых продуктов были обнаружены с концентрациями от 0,1 до 19,4 мкг / кг при обследовании рациона питания в Германии, а суточная доза для взрослого составила 7,5 мкг / день. В другом исследовании была рассчитана суточная доза для более подверженной воздействию группы младенцев в диапазоне 0,23-0,65 мкг / кг веса тела в день. В Тайване концентрации нонилфенола в пище находились в диапазоне от 5,8 до 235,8 мкг / кг. В частности, было обнаружено, что морепродукты содержат высокую концентрацию нонилфенола.
Одно исследование, проведенное с участием итальянских женщин, показало, что нонилфенол был одним из самых высоких загрязнителей при концентрации 32 нг / мл в грудном молоке по сравнению с другими алкилфенолами, такими как октилфенол, моноэтоксилат нонилфенола и два этоксилата октилфенола. Исследование также обнаружило положительную корреляцию между потреблением рыбы и концентрацией нонилфенола в грудном молоке. Это большая проблема, потому что грудное молоко является основным источником питания для новорожденных, которые находятся на ранних стадиях развития, когда гормоны очень важны. Повышенные уровни эндокринных разрушителей в грудном молоке были связаны с отрицательными эффектами на неврологическое развитие, рост и функцию памяти.
Питьевая вода не является значительным источником воздействия по сравнению с другими источниками, такими как упаковочные материалы для пищевых продуктов, чистящие средства и различные продукты для ухода за кожей. Концентрация нонилфенола в очищенной питьевой воде варьировала от 85 нг / л в Испании до 15 нг / л в Германии.
Микрограммы нонилфенола также были обнаружены в слюне пациентов с зубными герметиками.
Когда люди перорально принимают нонилфенол, он быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте. Считается, что метаболические пути, участвующие в его расщеплении, включают конъюгацию глюкуронида и сульфата, а затем метаболиты концентрируются в жире. Имеются противоречивые данные о биоаккумуляции у людей, но было показано, что нонилфенол биоаккумулируется в водных животных и птицах. Нонилфенол выделяется с фекалиями и мочой.
Поскольку нонилфенолы повсеместно присутствуют в различных экологически значимых матрицах, таких как продукты питания, питьевая вода и образцы тканей человека, существует множество возможных аналитических методы их обнаружения. Наиболее распространенные методы - анализ с помощью ГХ-МС. Также как специальное двумерное приложение с GCxGC-ToF-MS. Тем не менее, нонилфенолы также разделяются с помощью техники ВЭЖХ.
Поскольку разветвление нонильной боковой цепи играет важную роль из-за их различного эстрогенного потенциала, различные нонилфенолы синтезируются и анализируются на системах ГХ-МС или ГХ-ПИД. В этих исследованиях основное внимание уделялось энантиоселективному разделению различных нонилфенолов, поскольку биологические системы обычно энантиоселективны.
Производство и использование нонилфенола и этоксилатов нонилфенола запрещено в Европейском Союзе из-за их воздействия на здоровье и окружающую среду. В Европе из-за экологических проблем они также были заменены более дорогими этоксилатами спиртов, которые менее опасны для окружающей среды из-за их способности разлагаться быстрее, чем нонилфенолы. Европейский Союз также включил НП в список приоритетных опасных веществ для поверхностных вод в Рамочной директиве по воде. В настоящее время они проводят политику радикального сокращения ядерных загрязнений на поверхностных водных путях. Норма качества окружающей среды для НП предложена в размере 0,3 мкг / л. В 2013 году нонилфенолы были внесены в список кандидатов REACH.
В США EPA устанавливает критерии, согласно которым концентрация нонилфенола не должна превышать 6,6 мкг / л в пресной воде и 1,7 мкг / л в соленой воде. Для этого EPA поддерживает и поощряет добровольный отказ от нонилфенола в промышленных моющих средствах для стирки. Точно так же EPA документирует предложения по правилу «нового значительного использования», которое потребует от компаний связываться с EPA, если они решат добавить нонилфенол в любые новые чистящие и моющие средства. Они также планируют провести больше оценок риска, чтобы установить влияние нонилфенола на здоровье человека и окружающую среду. Было высказано предположение, что нонилфенол можно было бы добавить в список химикатов в Законе о контроле за токсичными веществами 1976 года, но по состоянию на 2014 год этого еще не произошло.
В других странах Азии и Южной Америки. В некоторых странах нонилфенол по-прежнему широко доступен в коммерческих моющих средствах, и его регулирование мало.
