PROPYLENE GLYCOL: ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN, SYNTHESIS AT PAGGAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang propylene glycol ay isang alak nagkakaroon ng chemical formula C ₃ H ₈ O ₂ o CH ₃ CHOHCH ₂ OH. Binubuo ito ng isang walang kulay, walang amoy, walang lasa, malapot na likido, katulad ng syrup. Ito ay may mahusay na solubility sa tubig, na binibigyan nito ang pag-aari ng pagiging hygroscopic at humectant.

Bukod dito, ang propylene glycol ay isang medyo matatag at chemically inert compound, na pinapayagan ang paggamit nito bilang isang diluent sa intravenous administration ng maraming mga gamot at sa pangkasalukuyan at oral na paggamot ng iba't ibang mga sakit, halimbawa ichthyosis.

Ang pormula ng istruktura ng propylene glycol. Pinagmulan: Jü

Ang pormula ng istruktura nito ay ipinakita sa itaas, na nagbibigay-daan sa isang malinaw na sulyap kung paano dapat ang molekula nito. Tandaan na mayroon itong dalawang pangkat ng hydroxyl sa katabing karbeta, at ang carbon skeleton ay nagmula sa hydrocarbon propane; iyon ay, mayroong tatlong carbon atom.

Ang iba pang mga pangalan para sa alkohol na ito ay 1,2-propanediol (na inirerekomenda ng IUPAC), at 1,2-dihydroxypropane, bukod sa ilang hindi karaniwang-karaniwang.

Ang propylene glycol ay industriyang ginagamit sa paggawa ng iba't ibang mga pagkain at inumin, na tinutupad ang mga pagpapaandar ng isang humectant, stabilizer, antioxidant, antimicrobial, enhancer ng pagkilos ng iba pang mga additives, atbp.

Sa larangan ng pang-industriya ay maraming gamit ito, bukod sa iba pa: antifreeze, solvent, paggawa ng mga resins at plastik, mga tela ng polyester, colorant at dyes.

Bagaman ito ay itinuturing na isang ligtas na tambalan, sa ilalim ng ilang mga kondisyon maaari itong maging nakakalason at nakakapinsala sa kalusugan, na maaaring humantong sa pag-aresto sa puso. Gayunpaman, ito ay mas palakaibigan kumpara sa ethylene glycol, na pinapalitan ang huli bilang antifreeze ng kotse.

Istraktura ng propylene glycol

Ang molekulang propylene glycol. Pinagmulan: Karlhahn

Sa unang imahe ang istruktura na pormula ng propylene glycol ay ipinakita; Sa itaas, sa halip, mayroon kang molekular na istraktura na kinakatawan ng isang modelo ng spheres at bar. Ang mga pulang spheres ay tumutugma sa mga atom ng oxygen ng dalawang pangkat ng OH.

Ang lahat ng mga bono na maaaring sundin sa istraktura ay may kakayahang umikot sa kanilang sariling axis, na nagbibigay ng kakayahang umangkop sa molekula; at naman, nakakaapekto ito sa kanilang mga mode ng panginginig sa boses.

Mula sa pananaw ng kanilang mga intermolecular na pakikipag-ugnayan, salamat sa dalawang OH na napakalapit sa bawat isa, pinapayagan nila ang propylene glycol na bumubuo ng ilang mga bono ng hydrogen. Bilang kinahinatnan ng mga tulay na ito, ang alkohol na ito ay nagpapakita ng isang punto ng kumukulo na mas mataas kaysa sa tubig (187.6ºC), kahit na mas mabigat.

Stereoisomers

Stereoisomers ng propylene glycol. Pinagmulan: Jü

Sa molekular na istraktura, ang carbon atom sa gitna (C ₂ ) ay walang simetrya, dahil mayroon itong apat na magkakaibang mga kahalili: OH, H, CH ₃ at CH ₂ OH.

Sa imahe sa itaas maaari mo ring makita ang nasa itaas. Sa kaliwa ay ang pormula ng istruktura, at sa kanan ang dalawang stereoisomer ng propylene glycol:

Tandaan na ang sinabi ng pares ng mga stereoisomer ay mga imahe ng salamin, iyon ay, hindi nila mai-superimposed; at samakatuwid, sila ay mga enantiomer.

Kung ang stereoisomer ng matinding kanan (ng pagsasaayos ng R) ay "flip", magkakaroon ito ng parehong pormula bilang kasosyo nito (ng pagsasaayos ng S); na may pagkakaiba, na ang iyong H atom ay ituro sa labas ng eroplano, patungo sa mambabasa, at hindi sa likod ng eroplano.

Ari-arian

Mga pangalan ng kemikal

-Propylene glycol o α-propylene glycol

-1,2-propanediol (ginustong ng IUPAC)

-1,2-dihydroxypropane

-Methylethylglycol.

Ang bigat ng molekular

76.095 g / mol

Temperatura ng pagkatunaw

-60 ° C

Punto ng pag-kulo

187.6 ° C.

punto ng pag-aapoy

-104 ° C

-99 ºC (sarado na tasa).

Pagkakatunaw ng tubig

10 ⁶ mg / L sa 20 ° C; iyon ay, praktikal na hindi magagawang sa anumang proporsyon.

Solubility sa mga likido sa organikong

Natutunaw sa ethanol, acetone at acetone. Bilang karagdagan sa tubig, mali rin ito sa acetone at chloroform. Natutunaw sa eter.

Density

1.0361 g / cm ³ sa 20 ° C.

Density ng singaw

2.62 (may kaugnayan sa hangin na kinuha bilang 1).

Presyon ng singaw

0.13 mmHg sa 25 ° C.

Katatagan

Sa mababang temperatura ito ay matatag sa mahigpit na saradong mga lalagyan. Ngunit, sa bukas na mga lalagyan at sa mataas na temperatura, may posibilidad na mag-oxidize, paggawa ng propionaldehyde, lactic acid, pyruvic acid at acetic acid.

Ang Propylene Glycol ay matatag sa kemikal kapag halo-halong sa 95% ethanol, glycine, o tubig.

Kalapitan

0.581 cPoise sa 20 ° C.

Init ng pagkasunog

431 kcal / mol.

Init ng singaw

168.6 cal / g (sa kumukulo).

Tiyak na init

0.590 cal / g sa 20 ° C.

Init ng pagbuo

-116.1 kcal / mol sa 25 ° C.

Refractive index

1,431 - 1,433 sa 20 ° C.

pKa

14.9 sa 25 ° C

Sintesis

Mula sa propylene oxide

Pang-industriya, ang propylene glycol ay ginawa mula sa propylene oxide (na isang epoxide). Ang ilang mga tagagawa ay hindi gumagamit ng mga catalysts sa pamamaraang ito, at isinasagawa ang reaksyon sa mataas na temperatura, sa pagitan ng 200 at 220 ºC.

Ang iba pang mga tagagawa, sa kabilang banda, ay gumagamit ng mga metal bilang mga katalista at ang temperatura na ginamit ay medyo mas mababa kaysa sa mga nauna, sa pagitan ng 150ºC at 180ºC, kasama ang isang resin ng ion exchange at maliit na halaga ng asupre acid o alkali.

Ang reaksyon ay ipinapakita sa sumusunod na equation ng kemikal, kung saan halos ang carbon sa itaas na tuktok ng tatsulok ay hydrated sa isang medium medium:

Sintesis ng propylene glycol mula sa propylene oxide. Pinagmulan: Jü

Ang pangwakas na produkto ay naglalaman ng 20% ​​propylene glycol, at maaaring bukod pa sa purified hanggang sa 99.5%.

Mula sa gliserol

Ang synthesis ng propylene glycol ay maaari ring isagawa mula sa gliserol sa pamamagitan ng paggamit ng mga catalysts; tulad ng katalista ng Raney Ni.

Ang Glycerol ay may tatlong mga grupo ng OH, kaya dapat itong mapupuksa ng isa, sa parehong oras na kinakailangan ang hydrogen upang payagan ang pagbabagong ito at ang tubig ay pinakawalan sa isang reaksyon ng hydrogenolysis.

Mga panganib

Bagaman ang paggamit ng propylene glycol sa pagkain ay itinuturing na ligtas ng US Food and Drug Administration (1982), may mga ulat ng masamang epekto. Kabilang sa mga ito, nangyari ang hyperosmolality, hemolysis, cardiac arrhythmia, at lactic acidosis.

Ang isang 15-buwang gulang na batang lalaki na nakatanggap ng malalaking dosis ng bitamina C, na nasuspinde sa propylene glycol, ay nagkaroon ng mga yugto ng hindi pananagutan sa pagpapasigla, tachypnea, tachycardia, diaphoresis, at hypoglycemia.

Ang pagkakaroon ng mga pag-atake, na nauugnay sa paggamit ng bitamina D, gamit ang propylene glycol bilang isang sasakyan ng pangangasiwa ay naiulat. Gayundin, ang isang kondisyon ng hyperosmolality ay naiulat sa mga bata na kumonsumo ng multivitamin na naglalaman ng propylene glycol.

Sa mga matatanda, ang intravenous na pangangasiwa ng mga malalaking dosis ng propylene glycol ay maaaring maging sanhi ng pagkabigo sa bato at disfunction ng atay. Bilang karagdagan, ang mga nakakalason na epekto ay kinabibilangan ng hyperosmolality, metabolic acidosis (lactic acidosis), at septic syndrome.

Ang mabilis na intravenous injection ng mga gamot na naglalaman ng propylene glycol ay nauugnay sa pagkabagabag sa nerbiyos, hypotension, stroke, arrhythmia, walang malay, at sa huli pag-aresto sa puso.

Inirerekomenda ng WHO (1974) ang isang maximum na dosis ng propylene glycol na 25 m / kg / araw sa pagkain. Ang ilang mga pag-aaral ay natagpuan ang mga nakakalason na epekto ng propylene glycol kapag ang konsentrasyon ng suwero nito ay lumampas sa 25 mg / dL.

Aplikasyon

-Mga Doktor

Madulas sa mga gamot

Ang ilang mga artipisyal na paghahanda ng luha, tulad ng Systane, ay gumagamit ng propylene glycol bilang isang sangkap.

Ginagamit ito bilang isang diluent para sa intravenous administration ng maraming mga gamot, kabilang ang: diazepam, digoxin, lorazepam, ferritoin, etomidate, nitroglycerin, sodium phenobarbital, atbp.

Ang propylene glycol ay ginamit sa mga sanitizers na nakabatay sa alak, na may isang moisturizing na pagkilos upang maiwasan ang mga tuyong kamay.

Hygroscopic ahente

Ang propylene glycol ay idinagdag sa mga respiratory inhalants upang mabawasan ang lagkit ng mga bronchial secretion, tulad ng kaso sa sakit na asthmatic.

Antiseptiko

Ginagamit ito bilang isang antiseptiko na may aksyon na katulad ng etanol; ngunit ang pagiging isang maliit na mas epektibo kaysa sa etanol. Ang pangkasalukuyan na aplikasyon ng propylene glycol sa isang may tubig na pagbabanto ng 40-60%.

Paggamot ng Ichthyosis

Ginamit ito sa paggamot ng mga pasyente na may ichthyosis na naka-link sa X chromosome at may ichthyosis vulgaris. Ang mga sakit na ito ay nailalarawan sa isang proseso ng mga spot ng balat at kaliskis.

Ang propylene glycol, at iba pang mga alkohol na walang alkohol, ay nagdudulot ng pagtaas sa keratolytic na pagkilos ng salicylic acid. Ang kumbinasyon ng mga compound na kemikal na ito ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa paggamot ng ichthyosis.

Ang iba pa

Ang Ointment, na ang komposisyon ay 70% propylene glycol, ay ginagamit na may mahusay na mga resulta sa paggamot ng corneal edema.

-Ndustrial

Sa pagkain

Ang propylene glycol ay isang napaka-kapaki-pakinabang na humectant sa mga pagkain. Bilang karagdagan, ito ay gumagana bilang isang pang-imbak na ahente na maaaring kumilos sa mga pathogen. Bilang karagdagan, ito ay isang mababang reaktibo na tambalan, kaya hindi ito gumanti sa iba pang mga sangkap ng pagkain.

Tinitiyak nito ang hygroscopicity ng pagsipsip ng tubig at iba pang mga sangkap sa mga pinakamainam na kondisyon. Sa ganitong paraan, ang isang kontrol ng halumigmig ng pagkain ay pinananatili upang maiwasan ang kanilang pagkatuyo at isang pagbilis ng kanilang pagkasira.

-Ito ay isang antioxidant na nagpapatagal sa kalahating buhay ng pagkain, pinoprotektahan ito mula sa pinsala na maaaring makagawa ng oxygen sa loob nito.

Ito ay gumagana sa pamamagitan ng pag-alis ng iba pang mga additives na maaaring naroroon sa pagproseso ng pagkain, tulad ng: mga colorant, flavorings at antioxidant.

-Gagamit sa paghahanda ng mga likidong sweetener, creamy ice cream, whipped milk, atbp.

Antifreeze

Tinutupad nito ang isang function na katulad ng ethylene glycol. Ngunit, ang paggamit ng propylene glycol ay ginustong dahil sa mababang pagkakalason nito. Ang Ethylene glycol ay maaaring bumuo ng mga kristal na oxalate na calcium, na maaaring makapinsala sa puso, baga, at bato.

Ang propylene glycol ay nagawang hadlangan ang pagbuo ng mga kristal ng yelo, na pumipigil sa pagyeyelo. Bilang karagdagan, binabawasan nito ang pagyeyelo ng tubig, na pumipigil sa paglitaw nito. Ginagamit din ito sa deicing ng mga pakpak ng sasakyang panghimpapawid.

Mga kosmetiko at mga produkto ng personal na pangangalaga

Ginagamit ito upang mapanatili ang kahalumigmigan ng buhok. Bilang karagdagan, nakakatulong ito na mapahina ang balat at buhok at kontrolin ang paglaki ng bakterya.

Ang propylene glycol ay ginagamit sa paggawa ng maraming mga produkto ng personal na pangangalaga, tulad ng: deodorants, sunscreen, facial creams, body lotion at excipient upang patatagin ang bula na ginamit sa pag-ahit ng cream.

Ginagamit din ito bilang isang moisturizer upang maiwasan ang tuyong balat at mga kamay.

Ang iba pa

Ang propylene glycol ay ginagamit sa paggawa ng mga adhesives, sealer, at coating.

Ginagamit ito sa mga thermal fluid transfer transfer at sa haydroliko at preno. Bilang karagdagan, ginagamit ito sa pagsugpo sa alikabok; sa mga colorant at dyes: mga pampadulas, likas na pag-aalis ng gas, plasticizer, surfactants at waxes.

Ginagamit ito sa industriya ng hinabi para sa paggawa ng mga polyester fibre. Ginagamit ito sa mga pintura at coatings para sa proteksyon ng mga elemento; bilang isang solvent sa pag-print ng mga inks at sa paggawa ng umaangkop na plastik.

-Additional gamit

Ginamit ito ng militar ng US upang makabuo ng usok na nagsisilbing kurtina o screen upang itago ang paggalaw ng mga tropa sa battlefield.

Ginagamit din ito sa mga modelo ng scale ng mga tren at barko upang gayahin ang paglabas ng usok, sa pamamagitan ng mga maliliit na pampainit.

Ang propylene glycol, kasama ang gliserol, ay ginagamit sa mga cartridge ng likidong e-sigarilyo, na binabawasan ang nakakalason na epekto ng paggamit ng mga maginoo na sigarilyo.

Mga Sanggunian

1. Wikipedia. (2019). Propylene glycol. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
2. PubChem. (2019). Propylene glycol. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Ang Dow Chemical Company. (2019). Propylene Glycols para sa Pang-industriya na Aplikasyon. Nabawi mula sa: dow.com
4. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Kemikal na Organiko. Amines. ( ^Ika- 10 edisyon.). Wiley Plus.
5. Lim, TY, Poole, RL at Pagelen, NM (2014). Propylene Glycol Toxicity sa Mga Bata. J. Pediatr. Pharmacol Ther. 19 (4): 277-282.
6. Mandl Elise. (Marso 02, 2018). Propylene Glycol sa Pagkain: Ligtas ba ang Ito? Nabawi mula sa: heatline.com
7. Green Carolyn. (Setyembre 26, 2017). Ang Mga Gamit ng Propylene Glycol sa Pang-araw-araw na Buhay. Nabawi mula sa: bizfluent.com