N -Metil-2-pirolidon

N -Metil-2-pirolidon
N-Metil-2-pirolidon maddesinin açıklayıcı görüntüsü
Kimlik
IUPAC adı N -metil-2-pirolidon
N O CAS 872-50-4
K O AKA 100.011.662
N o EC 212-828-1
PubChem 13387
ChEBI 7307
GÜLÜMSEME CN1CCCC1 = O
PubChem , 3B görünüm
InChI InChI: 3D görünüm
InChI = 1S / C5H9NO / c1-6-4-2-3-5 (6) 7 / h2-4H2,1H3
Görünüm karakteristik kokulu renksiz sıvı
Kimyasal özellikler
Kaba formül C 5 H 9 N O   [İzomerler]
Molar kütle 99,1311 ± 0,0051  g / mol
C% 60,58, H% 9,15, N% 14,13, O% 16,14,
Fiziki ozellikleri
T ° füzyon -24  ° C
T ° kaynama 202  ° C
Çözünürlük suda: yüksek
Çözünürlük parametresi δ 23,6  J 1/2 · cm -3/2 (≤ 20  ° C )
Hacimsel kütle 1.028  g / cc 3
Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı 270  ° C
Alevlenme noktası 96  ° C (açık kap)
Havada patlayıcı sınırlar % 0.99 - % 3.9  hacim
Doygun buhar basıncı de 25  ° C  : 66  Pa
Termokimya
C p

denklem:
Gazın J · mol -1 · K -1 cinsinden ısı kapasitesi ve Kelvin cinsinden sıcaklık, 298 ile 1.200 K arasındadır.
Hesaplanan değerler: 25 ° C'de
102.766 J · mol -1 · K -1

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
298 24.85 102.702 1.036
358 84.85 127.399 1.285
388 114.85 138.995 1.402
418 144.85 150.086 1.514
448 174.85 160.673 1.621
478 204,85 170.760 1.723
508 234.85 180 352 1.819
538 264.85 189.459 1 911
568 294.85 198.090 1.998
598 324.85 206.259 2.081
628 354.85 213.983 2.159
658 384.85 221.280 2 232
688 414.85 228 170 2 302
718 444.85 234 676 2367
749 475.85 241.025 2.431
T
(K)
T
(° C)
C p
C p
779 505.85 246.835 2.490
809 535.85 252.347 2.546
839 565,85 257.596 2.599
869 595.85 262.617 2 649
899 625.85 267.448 2.698
929 655.85 272 131 2.745
959 685.85 276.708 2.791
989 715.85 281.225 2 837
1.019 745,85 285.731 2 882
1.049 775.85 290.276 2 928
1.079 805.85 294 914 2 975
1.109 835.85 299.700 3 023
1.139 865,85 304.692 3.074
1.169 895,85 309.952 3 127
1.200 926.85 315.735 3 185
Önlemler
SGH
SGH07: Toksik, tahriş edici, hassaslaştırıcı, narkotikSGH08: Duyarlılaştırıcı, mutajen, kanserojen, reprotoksik
Tehlike H315, H319, H360, H315  : Cilt tahrişine neden olur
H319  : Ciddi göz tahrişine neden olur
H360  : Doğurganlığa veya doğmamış çocuğa zarar verebilir (biliniyorsa durumu belirtin) (başka hiçbir maruziyet yolunun aynı tehlikeye yol açmadığı kesin olarak kanıtlanmışsa maruz kalma yolunu belirtin)
WHMIS
B3: Yanıcı sıvıD2B: Diğer toksik etkilere neden olan toksik madde
B3, D2B, B3  : Yanıcı sıvı
parlama noktası = 91  ° C kapalı kap (yöntem rapor edilmemiştir)
D2B  : Diğer toksik etkilere neden olan toksik malzeme
Hayvanlarda göz tahrişi

Sınıflandırma kriterlerine göre% 1,0 oranında açıklama
NFPA 704

NFPA 704 Sembolü

2 2 0
Aksi belirtilmedikçe SI ve STP birimleri .

N -metil-2-pirolidon ya da 1-metil-2-pirrolidon itibaren çoğunlukla, NMP , berrak sarı renkli bir sıvı, bir higroskopik , polar ve hafif koku amin . Genellikle organik bir çözücü olarak kullanılan siklik bir amiddir ( laktam ) . " N -metil-2-pirolidon, çok sayıda inorganik ve organik bileşiği çözer" . Bu toksisite ve özellikle ekotoksisitesi özellikle kullanılan (örneğin arı larvaları için), yardımcı madde ve pestisit , göz ardı edilmiş olabilir; alternatifler arıyoruz.

Fiziko kimyasal özellikleri

Bu a, higroskopik bir çözücü , su ve çoğu organik çözücü (ortalama çözünürlük ile karışabilir, alifatik hidrokarbonlar ). Bu ise zayıf bir baz  : sulu çözelti, NMP 7.7-8 arasında bir pH değerine sahip% 10 ihtiva etmektedir.

Molekül oldukça kararlıdır, ancak havada kademeli olarak oksitlenerek hidroperoksitler oluşturur (ışıkta daha hızlı). Kuvvetli asitler ve kuvvetli bazların varlığında 4-metilaminobütirik aside hidrolize olabilir ve oksitleyici ve klorlu ajanlarla reaksiyona girer. Ürün metalleri aşındırmaz.

kullanım

Bu bileşik, fiziksel özellikleri nedeniyle çoğunlukla bir çözücü olarak kullanılır: düşük uçuculuk , termal kararlılık, polar ve aprotik çözücü . Toksikolojik özellikleri onu klorlu çözücülerin yerini almaya aday kılar , ancak fetal toksisite sorunları ortaya çıkarır.
Kullanım alanları çok geniştir:

Üretim ve sentez

Bu çözücünün üretimi esas olarak gerçekleşir 4-bütirolakton ve metilamin bir sıcaklıkta 200  için  350  ° C ve basınç 10  MPa .

Toksikoloji

Üzerinde hiçbir veri akut toksisitesi insanlarda INRS (yayınlandığı tarihte mevcuttur Ulusal Araştırma ve Güvenlik Enstitüsü ) toksikolojik levha (konsülteAralık 2019, 2015 tarihinde güncellenmiştir) ve kronik toksisite verileri seyrektir ve kesinlik veya doğrulanabilirlikten yoksundur. Sıçan veya tavşanla ilgili çalışmalar mevcuttur; her durumda düşük dozların hiçbir etkisi yok gibi görünmektedir, ancak üç maruziyet durumu dikkate alınmalıdır: kronik, subkronik veya akut toksisite ve çeşitli hedef organlar. Yakın zamanda (2016), hayvanlarda (insanlar için veri yok) erkeğin dişiye göre daha savunmasız olduğunu doğruladı.

Mesnage R. ve Antoniou MN (2018), bir adjuvan olarak toksisitesini hesaba katmamış olmanın, bazı pestisitlerin toksikolojik profilinin yanlışlanmasına katkıda bulunduğunu düşünmektedir. Artık daha az toksik ve daha az ekotoksik ikame arıyoruz

Kronik veya subkronik toksisite

Mevcut toksikolojik verilere göre, INRS'ye göre, bu molekül esas olarak iki organı hedef alır: Karaciğer ve testisler (ve timus ve böbrek daha az), yutulduğunda veya solunduğunda genel kronik toksisite sergilerken. Buharlar tahriş edici olan ancak aerosoller ile (çok daha toksik olan akciğer, karaciğer, kemik iliği ve lenfatik sistem değişiklikleri, bir öldürücü etki”[...], tek başına üç aylık bir maruz kalma (burun) 1000, solunum tahriş olmasına neden olur  mg / m 3 ve testiküler 3000 mg / m'de lezyonlar  3.  ” MNP, erkek sıçanlarda progresif nefropati ve testiküler atrofiye neden olur.

Akut maruz kalma

Mevcut toksikolojik verilere göre, INRS'ye göre NMP hayvanlar için biraz zehirlidir. Ana etkisi, sıçanlarda tahriş edici bir etkidir:

Genotoksisite

NMP, mevcut iki test (Ames testindeki bakteriler için; veya anöploidi oluşturduğu mayada  ; in vivo , NMP'nin klastojenik veya anöploidojenik ( Çince'de) olmadığı göz önüne alındığında in vitro zayıf genotoksiktir ve in vivo sıfırdır . hamster kemik iliği ); fare iliğinde mikronükleus görünmesine neden olmaz.

Kanserojenlik

Sıçanlarda, NMP'nin karsinojenik etkisi olmadığı (yutma veya oral yolla) görülürken, soluma yoluyla farelerde karaciğer tümörlerini indükler. NMP, oral yolla veya sıçanlarda soluma yoluyla kanserojen değildir;
Farelerde (18 ay boyunca alınan 600 - 1.200 - 7.200 ppm'e maruz bırakılmış), MNP (yüksek doz için) hepatosellüler adenom riskini (erkeklerde ve kadınlarda) ve erkeklerde hepatosellüler karsinom riskini artırır, ayrıca grup sayısı da artmıştır. değiştirilmiş hücrelerin; NOAEL 600  ppm erkeklerde 1200  ppm kadınlarda.

Reprotoksisite

Solunan MNP, 116 ppm'lik bir dozda bile (6 saat / gün, 7 gün / hafta, iki nesilde) sıçan doğurganlığını etkilemiyor gibi görünmektedir, ancak 1999 tarihli bir araştırmaya göre, 500 mg / hafta düzeyinde sindirilmiştir.  kg , kadında korpora lutea sayısında azalma gibi histolojik etkilerle ve ayrıca bilateral testis ile spermatogenezin silinmesi gibi histolojik etkilerle erkeğin doğurganlık endeksini ve dişinin doğurganlık endeksini birinci kuşaktan düşürür. erkeklerde atrofi, bu etkiler Sprague-Dawley suşu sıçanlarında aynı dozlarda yapılan ikinci bir çalışmada gözlenmedi.

Sıçanlarda ve tavşanlarda , sindirim yoluyla ve deri altından, NMP gelişimi (malformasyonların görünümü, vb.) Değiştirir ve sıçanlarda ağızdan erkek ve dişi doğurganlığı etkileyebilir.
Farelerde (18 ay boyunca 600 - 1200 - 7200 ppm'ye maruz bırakılmış), MNP (yüksek doz için) hepatoselüler adenom riskini (erkeklerde ve dişilerde) ve erkeklerde hepatosellüler karsinom riskini artırır, ayrıca grup sayısı da artmıştır. hasarlı hücrelerin; NOAEL 600  ppm erkeklerde 1200  ppm kadınlarda.

Not: Bu şekilde (diğer çözücüler arasında) test edilmiş dondurarak saklama gelen sperm için dondurulur tavşan tohumlama kesin sonuçlar olmadan, üreme tavşanların.

Gelişimsel bozukluklar

Bu ürün, dişilerde semptomlara neden olmayan dozlarda bile, laboratuvar farelerinde embriyotoksik olarak kabul edilmektedir .

Soluma  : 120 ppm veya 494 mg / m 3 , 6 saat / gün, den 6 th için 20 inci gebelik günü, NMP gelişen fare zarar görünmüyor hamile hayvanlar tarafından inhale utero 1000 maruz bırakılan tavşanlarda ile birlikte,  mg / m 3 (bir kafa, 6  saat / gün , 7 inci için 19 inci  gebelik gün) belirgin maternal toksisite olmadan.

Sindirim  : fetal ağırlık damlalar (250  mg kg -1  d -1 NMP anne tarafından sindirilen), rezorpsiyonlarının embriyo-letalite 500 üzerinde görülmektedir  mg kg -1  d -1 iskelet anomaliler veya malformasyonlarla, anne tarafından sindirilen ve kafatası ve omur kemiklerinin kemikleşmesinde azalma) ve dış anomaliler (250  mg kg- 1  d- 1'den yutulan): hidrops, kalıntı veya eksik kuyruk ile ilişkili anal atrezi), viseral anormallikler (500  mg kg- 1  gün'den itibaren) −1 ), vertebral ark ve kaudal vertebra eksikliği gibi kardiyovasküler ve iskelet anormallikleri (500  mg kg- 1  d −1 üzerinde ). Tavşanda, maternal toksisite belirtileri gözlendiğinde, NMP, fetüste, kafatasının kemiklerinin yanı sıra rezorpsiyonlarda ve kardiyovasküler malformasyonlarda artışa neden olur. Sakral öncesi omurlar deforme olmuştur.

Perkütan geçiş  : dalakta, fetüs için, rezorpsiyon ve fetolizm, iskeletin daha az kemikleşmesi ve malformasyonlarını içerir; tavşan, birincil olarak maternal toksisite, fetüsün iskeletinde bir değişiklik olduğunu gösterir ( 13 e  süpernümerar sahil).

Tehlike etiketleri

INRS (2019) 'e göre bu ürün, dört tehlike etiketi ile tanımlanmalı, depolanmalı ve taşınmalıdır  :

Etkileşimler

NMP cilt üzerindeyken diğer toksik maddelerin perkütan geçişini de teşvik eder.

Emilim ve toksikokinetik

İnsanlarda ve ister inhalasyon, ister oral veya kutanöz absorpsiyon yoluyla olsun, NMP vücuda yayılmadan önce hızlı ve iyi bir şekilde absorbe edilir, metabolize edilir ve atılır (esas olarak idrar yoluyla)., İki metabolit formunda: 5-hidroksi -NMP ve 2-hidroksi- N -methylsuccinimide. hayvanlar (laboratuar fareleri) ve insanlarda, inhale moleküllerin yaklaşık% 90, pulmoner bariyer geçmek ve sıçanlarda, moleküllerin 69-78% yutulur. perkütan kanalı vivo olduğu sıçanlarda in vitro insan derisine göre biraz daha az (7.7  mg cm −2  saat- 1 ) (17  mg cm- 2  saat- 1 ) Sıçanlarda maksimum plazma konsantrasyonu mide entübasyonundan iki saat sonra; bir ila iki saat sonra cilt uygulaması; ve cilde uygulandıktan 24 saat sonra, NMP dozunun% 80'i emilir (% 2'den azı buharlaşır) Cildi yalayarak, yutulmasıyla da kendine bulaşabilir. Son zamanlarda (2019) farelerde hamile dişinin ortadan kaldırdığı gösterilmiştir N -etil-2-pirolidonu (NEP) (NMP'nin başlıca metabolitlerinden biri) kanından çok daha yavaş salmaktadır ve metabolitlerin oluşumu / eliminasyonu hamile olmayan sıçanlara göre çok daha yavaştır; bu metabolitler (NEP) için plasental bariyerin bir geçişi de gözlenir.

Ekotoksikoloji

Bu organik çözücü, pestisitlerin sık bir bileşeni olarak çevreye yayılır  ; bu molekül ve / veya metabolitleri ( idrar ve dışkıda boşaltılır ve bu nedenle çevrede ve muhtemelen gıda ağında bulunur ) önemli çevresel etkilere sahip olabilir.

NMP, çoğu pestisitin bir adjuvan formülasyonu olarak yanlış bir şekilde inert olarak kabul edilen yaygın bileşenlerden biridir .

Tıbbi iş

NMP'nin perkütan geçişi önemli ve hızlı olduğundan, bu ürünle temas halinde olan personelin izlenmesinin (vardiya sonunda idrar dozajı ile) ayarlanması yararlıdır. Ancak plazmadaki değişimin sonunda 5-HNMP'yi test etmek de mümkündür, çünkü bu spesifik metabolit, maruziyetle iyi ilişkilidir. Vardiya sonunda idrarda N-metilsüksinimid (MSI) ve / veya çalışma haftasından sonra vardiya sonunda kanda ve idrarda 2-hidroksi-metilsüksinimid (2-HMSI) ölçmek de mümkündür: Bu biyolojik belirteçler güvenilirdir ve bireyin iç kontaminasyonunu iyi yansıtır.

İdrar 5-HNMP için biyolojik referans değerleri oluşturulmuştur.

Patlama ve yangın riski

N -metil-2-pirrolidon, sıvı veya buhar yakıttır. Buharların hava ile karışımı patlayıcı olabilir. Önerilen söndürme maddeleri, karbondioksit, kimyasal tozlar ve polar sıvılar için köpüklerdir. Su spreyi, maruz kalan veya ateşe maruz kalmış kapları soğutmak için kullanılabilir. Müdahale ekipleri kimyasal, patlama ve yangın riskleri konusunda eğitilmeli ve bağımsız solunum cihazı ve özel koruyucu giysilerle donatılmalıdır.

Eşikler

İş sağlığı ile ilgili olarak , Avrupa Birliği'nde , bir direktif (2009) , işyerlerinin hava kalitesi için mesleki maruz kalma sınır değerlerini (OELV, 2015 güncellemesi) aşağıdaki şekilde belirlemektedir:

Yasak mı?

Nedeniyle fetal toksisitesi nedeniyle, (başında planlanan XXI inci  sektöründe bu ürünü yasaklama yüzyıl).
Bu molekülün fetal gelişim için toksik maddeler kategorisi 2'deki toksikolojik sınıflandırmasını beklemeden (otuzuncu teknik ilerlemeye adaptasyon ile), birçok üretici onu N -etil-2-pirolidon (2687-91-4) ile değiştirmiştir.

İlaç

Bu çözücü, multipl miyeloma ve belki diğer kanserlere karşı ilginç özelliklere sahip olacaktır. 2014 yılı için klinik araştırmalar planlanmaktadır.

Notlar ve referanslar

  1. N-METHYL-2-PYROLIDONE , Uluslararası Kimyasal Güvenlik Programının güvenlik sayfaları , 9 Mayıs 2009'da başvurulmuştur.
  2. hesaplanan moleküler kütlesi Elements 2007 Atom ağırlıkları  " üzerine www.chem.qmul.ac.uk .
  3. (inç) Yitzhak Marcus, Çözücülerin Özellikleri , cilt.  4, İngiltere, John Wiley & Sons ,1999, 239  s. ( ISBN  0-471-98369-1 )
  4. (inç) Carl L. Yaws, Termodinamik Diyagramlar El Kitabı: Organik Bileşikler C8 ila C28 , cilt.  2, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 396  s. ( ISBN  0-88415-858-6 )
  5. 1272/2008 sayılı AT yönetmeliği Ek VI tablo 3.1'deki dizin numarası 606-021-00-7 (16 Aralık 2008)
  6. Metil-1 pyffolidinone-2  " kimyasalların veritabanında Reptox ait CSST 25 Nisan 2009 erişilen (iş güvenliği ve sağlığı sorumlu Quebec kuruluş),
  7. INRS, Toksikoloji sayfası FT213 (bkz.1 st Aralık 2019)
  8. Fine, JD ve Mullin, CA (2017), Yetişkin Bal Arılarında ve Larvalarda N-Metil-2-Pirolidonun Metabolizması: Toksik Etkiler , Çevre Bilimi ve Teknolojisinde Yaşla İlgili Farklılıkları Keşfetme , 51 (19), 11412 -11422
  9. Moreno-Marrodan, C., Liguori, F. ve Barbaro, P. (2019), N-metil-2-pirolidonun daha güvenli kimyasal ikamelerinin katalitik sentezi için sürdürülebilir işlemler , Moleküler Kataliz , 466, 60- 69 ( özet ).
  10. (en) Albrecht Ludwig Harreus, 2-Pirolidon , Wiley-VCH Verlag, cilt .  "Ullmann'ın Endüstriyel Kimya Ansiklopedisi",15 Haziran 2000( DOI  10.1002 / 14356007.a22_457 )
  11. NMP'nin toksikolojisi , INRS
  12. Saillenfait, AM, Marquet, F., Sabaté, JP, Ndiaye, D. ve Lambert-Xolin, AM (2016), Sprague Dawley'de N-etil-2-pirolidonun 4 Haftalık tekrarlanan doz oral toksisite çalışması sıçanlar , Düzenleyici Toksikoloji ve Farmakoloji , 81, 275-283 ( özet ).
  13. Mesnage R ve Antoniou MN (2018), yardımcı madde toksisite göz ardı ticari pestisit güvenlik profili tahrif , halk sağlığında Frontiers 361, 5,.
  14. Lee Kp ve ark. (1987), N-metil-2-pirolidonun (NMP) toksisitesi: teratojenik, subkronik ve iki yıllık inhalasyon çalışmaları , Temel ve uygulamalı toksikoloji  ; 9: 222-235.
  15. HellwigJ, Gembardt C, Hildebrand B., N-Metilpirolidon (NMP) - Wistar Sıçanlarında İki Nesil Üreme Toksisite Çalışması . Diyette uygulama. BASF Projesi No. 70R0056 / 97008, 1999.
  16. Concise International Chemical (2001) Değerlendirme Dokümanı 35 - N-Metil-2-Pirolidon. Cenevre: Dünya Sağlık Örgütü (WHO)
  17. 1-Metil-2-pirolidon. REACH , ECHA ( http://www.echa.europa.eu/fr/information-on-chemicals ).
  18. Her zaman sıçanlarda iki yıl boyunca 1.600 - 5.000 - 15.000 ppm veya 10 - 100 ppm, 6 saat / gün, 5 gün / hafta.
  19. HellwigJ, Gembardt C, Hildebrand B. - N-Metilpirolidon (NMP) (1999), Wistar Sıçanlarında İki Nesil Üreme Toksisite Çalışması. Diyette uygulama , BASF Projesi N ° 70R0056 / 97008.
  20. Thompson SR (1999), Sprague-Dawley sıçanlarında N-metilpirolidon (NMP) ile iki nesil üreme toksisitesi, diyette uygulama , Hudinkton Life Sciences Laboratuvarı projesi 97-4106; 2192, s.
  21. Saillenfait AM ve diğerleri. , Sıçanlara ağızdan uygulanan N-metil-2-pirolidonun gelişimsel toksisitesi , Food and Chemical Toxicology , 2002; 40 (11): 1705-1712
  22. Saillenfait AM ve diğerleri. , Soluma maruziyetini takiben sıçanlarda N-metil-2-pirolidonun gelişimsel toksisitesi , Gıda ve Kimyasal Toksikoloji , 2003; 41 (4): 583-588
  23. Domingo, P., Olaciregui, M., González, N., De Blas, I. ve Gil, L. (2019), Gliserol, n, n-dimetilformamid ve n-metil-2-pirolidonun tavşan spermi üzerindeki etkisi 4 ° C ve 16 ° C'de saklanır , Hayvan Üreme , 16 (4), 887-894.
  24. Bury, D., Saillenfait, AM, Marquet, F., Käfferlein, HU, Brüning, T. ve Koch, HM (2019), N-etil-2-pirolidon ve metabolitlerinin toksikokinetiği kan, idrar ve oral uygulama sonrasında sıçanlarda sıvı amniyotik , toksikoloji, Archives of , 93 (4), 921-929.
  25. Li, H., Jiang, Z., Cao, X., Su, H., Shao, H., Jin, F.,… and Wang, J. (2018), SPE / GC - MS Detination of 2- Sıvı Pestisit Formülasyonlarında Pirolidon, N-Metil-2-pirolidon ve N-Etil-2-pirolidon , Kromatografi , 81 (2), 359-364 ( özet ).
  26. Santoro C., Mohidin AF, Grasso LL, Seviour T, Palanisamy K, Hinks J,… ve Marsili E (2016), Uçucu organik bileşiklerin alt toksik konsantrasyonları, anodik biyoelektrokimyasal sistemlerde büyüyen Escherichia coli hücrelerinin hücre dışı solunumunu engeller , Biyoelektrokimya , 112, 173-177 ( özet )
  27. Fine, JD, Mullin, CA, Frazier, MT ve Reynolds, RD (2017), Arı kalıntıları ve böcek büyüme düzenleyicisi novaluron ve onun başlıca yardımcı formülanı N-metil-2-pirolidonun bal arısı üremesine etkileri and development , Journal of Economic entomology , 110 (5), 1993-2001, abstract .
  28. Mesnage R. ve Antoniou MN (2018), Adjuvan toksisiteyi göz ardı etmek ticari pestisitlerin güvenlik profilini tahrif ediyor , Frontiers in Public Health , 5, 361.
  29. INRS, N-Metil-2-pirolidon, yangın ve patlama riski
  30. INRS, N-metil-2-pirolidon; teknik hafıza yardımı Kimyasal maddelere mesleki maruziyet sınır değerleri , ED n ° 984.
  31. Soru N-etilpirolidonun Toksisitesi , s. 514, Garnier R. (2008), [Butilglikolün kanserojenliği] , Archives des Maladies Professionnelle et de l'Environnement, 69 (3), 513.
  32. Anti-kanser çözümü: endüstriyel çözücü kanser hücrelerini yeniden programlayabilir , Huffington Post
  33. (in) Common Solvent Yeni bir anti-kanser aracı olabilir
  34. Resmi duyuru