Anthrachinon

Anthrachinon
Identifizierung
Synonyme	9,10-Dihydro-9,10-dioxoanthracen, Anthradion, 9,10-Anthrachinon, Anthracen-9,10-chinon, Hoelit, Morkit, Corbit
N o CAS	84-65-1
N o ECHA	100.001.408
N o EG	201-549-0
LÄCHELN	C1 = CC = C3C (= C1) C (C2 = CC = CC = C2C3 = O) = O PubChem , 3D-Ansicht
InChI	InChI: 3D-Ansicht InChI = 1 / C14H8O2 / c15-13-9-5-1-2-6-10 (9) 14 (16) 12-8-4-3-7-11 (12) 13 / h1- 8h
Aussehen	gelb oder hellgrau bis graugrün fest
Chemische Eigenschaften
Brute Formel	C 14 H 8 O 2   [Isomere]
Molmasse	208,2121 ± 0,0124  g / mol C 80,76%, H 3,87%, O 15,37%,
Physikalische Eigenschaften
T ° Fusion	286  ° C.
T ° kochen	379,8  ° C.
Löslichkeit	0,12 bis 0,60  mg l −1 in Wasser bei 20  ° C , sol. in Ether , Nitrobenzol , Benzol und Anilin
Volumenmasse	1,44  g cm –3 bei 20  ° C.
Flammpunkt	185  ° C.
Sättigender Dampfdruck	0,00013  mbar bei 50  ° C.
Thermochemie
C p	Gleichung: VSP.=((- -77,119)+((1,2856)×T.+((- -1,3749E.- -3)×T.2+((9.3187E.- -7)×T.3+((- -3,0596E.- -10)×T.4{\ displaystyle C_ {P} = (- 77,119) + (1,2856) \ mal T + (- 1,3749E-3) \ mal T ^ {2} + (9,3187E-7) \ mal T ^ {3} + ( - 3.0596E-10) \ mal T ^ {4}} Wärmekapazität des Gases in J · mol -1 · K -1 und Temperatur in Kelvin von 298 bis 900 K. Berechnete Werte: 206,243 J · mol -1 · K -1 bei 25 ° C. T (K) T (° C) C p ((J.kmÖl×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p ((J.kG×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 298 24,85 206,141 990 338 64,85 232 330 1.116 358 84,85 244 644 1.175 378 104,85 256.471 1 232 398 124,85 267,833 1,286 418 144,85 278,752 1339 438 164,85 289,250 1.389 458 184,85 299,345 1.438 478 204,85 309.057 1.484 498 224,85 318,402 1,529 518 244,85 327,397 1,572 538 264,85 336.056 1,614 558 284,85 344,393 1,654 578 304,85 352,421 1.693 599 325,85 360 530 1,732 T (K) T (° C) C p ((J.kmÖl×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p ((J.kG×K.){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 619 345,85 367,958 1,767 639 365,85 375,108 1,802 659 385,85 381 987 1,835 679 405,85 388,603 1,866 699 425,85 394 959 1,897 719 445,85 401.062 1,926 739 465,85 406.913 1 954 759 485,85 412.515 1981 779 505,85 417.868 2.007 799 525,85 422,973 2,031 819 545,85 427,826 2,055 839 565,85 432,427 2,077 859 585,85 436.770 2,098 879 605,85 440 850 2 117 900 626,85 444.845 2 136
Vorsichtsmaßnahmen
NFPA 704
1 2 - -
Inhalation	reizend
Haut	reizend
Augen	reizend
Einheiten von SI und STP, sofern nicht anders angegeben.

Das Anthrachinon gehört zur chemischen Familie der polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe . Es ist ein Derivat von Anthracen . In einer bestimmten Anzahl von Tieren und Pflanzen im natürlichen Zustand vorhanden , ist es auch ein Wirkstoff des Pflanzenschutzmittels (oder des phytopharmazeutischen Produkts oder Pestizids ), der eine abweisende Wirkung gegenüber Vögeln hat . Isoliert sieht es aus wie ein festes kristallines Pulver, von gelb und hellgrau bis graugrün. Allgemeiner ist ein Anthrachinon eine chemische Verbindung, die dieses Motiv in ihrer Struktur aufweist.

Andere Namen von Anthrachinon sind 9,10-Dihydro-9,10-dioxoanthracen, Anthradion, 9,10-Anthrachinon und Anthracen-9,10-chinon, und seine populären Namen sind unter anderem Anthranoid, Hoelit , Morkit und Corbit .

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) plant, die Menge der zugelassenen Rückstände dieses reizenden Moleküls zu verringern.

Natürliche Herkunft

Anthrachinon kommt auf natürliche Weise in bestimmten Pflanzen vor ( Sanddorn , Senna ( Senna ), Aloe , Rhabarber , eine Art nordamerikanischer Sanddorn, manchmal auch Kaskara , Pilze , Flechten und die meisten Insekten genannt , wo es als Grundgerüst für Pigmente dient ). Natürliche Anthrachinonderivate neigen dazu, abführend zu wirken .

Chemie

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um Anthrachinon zu erhalten:

• die Oxidation von Anthracen  ;
• die Kondensation von Benzol mit der Phthalsäure in Gegenwart von AlCl 3( Ersatz von Friedel und Handwerk ). Das Produkt dieser Reaktion ist o-Benzoylbenzoesäure , die dann eine weitere Kondensation eingeht , diesmal intramolekular, um Anthrachinon zu bilden;
• die Diels-Alder-Reaktion (aus Naphthochinon und Buta-1,3-dien ), gefolgt von Oxidation;
• die Retro-Diels-Alder-Reaktion.

In einer klassischen chemischen Reaktion namens Bally-Scholl (1905) kondensiert Anthrachinon mit Glycerin zu Benzanthron. In dieser Reaktion wird Chinon zuerst reduziert , indem Kupfer in Schwefelsäure (eine transformierende Keton - Gruppe in eine Methylengruppe ), wird Glycerin zugesetzt.

Vorschriften

In Bezug auf die Regulierung von Pflanzenschutzmitteln:

• für die Europäische Union  : Dieser Wirkstoff wird derzeit im Hinblick auf die Aufnahme in Anhang I der Richtlinie 91/414 / EWG geprüft  .
• für Frankreich  : Dieser Wirkstoff ist für die Zusammensetzung von Zubereitungen zugelassen, für die eine Genehmigung für das Inverkehrbringen vorliegt .

Physikochemische Eigenschaften

Anthrachinon ist in Wasser nur teilweise löslich , in Alkohol , Nitrobenzol und Anilin jedoch mischbar . Diese Substanz ist unter normalen Bedingungen chemisch stabil.

Die physikalisch-chemischen Eigenschaften, deren Größenordnung nachstehend angegeben ist, beeinflussen das Risiko der Übertragung dieses Wirkstoffs auf Wasser und das Risiko der Wasserverschmutzung  :

• Hydrolyse bei pH 7: sehr stabil;
• Löslichkeit  : 0,084  mg l −1  ;
• organischer Kohlenstoff-Wasser-Verteilungskoeffizient  : 3.215  cm 3  g −1 . Dieser Parameter mit der Bezeichnung „  Koc  “ repräsentiert das Rückhaltepotential dieses Wirkstoffs auf der organischen Substanz des Bodens . Die Beweglichkeit des Wirkstoffs wird durch seine Absorption an Bodenpartikeln verringert;
• Halbwertszeit  : acht Tage. Dieser mit " DT 50  " bezeichnete Parameter  repräsentiert das Abbaupotential dieses Wirkstoffs und seine Abbaurate im Boden;
• Octanol-Wasser-Verteilungskoeffizient  : 3,52. Dieser mit " Log Kow  " oder "  LogP  " bezeichnete Parameter  misst die Hydrophilie (niedrige Werte) oder die Lipophilie (hohe Werte) des Wirkstoffs.

Ökotoxikologie

In Bezug auf die Ökotoxikologie werden die tödlichen Konzentrationen 50 ( LC 50 ) beobachtet, deren Größenordnung nachstehend angegeben ist:

• LC 50 in Fischen  : 44  mg l −1  ;
• LC 50 bei Daphnien  :> 10  mg l −1  ;
• LC 50 an Algen  :> 10  mg l −1 .

Medizinische Anwendungen

Anthrachinon und seine natürlichen Derivate therapeutische Kraft bewiesen alle zur Behandlung von funktionellen Darmstörungen wie beispielsweise funktionelles colopathy , laxophobia oder Verstopfung . Anthrachinon und seine aktiven Derivate wie Anthrachinonglucoside stimulieren die Peristaltik des Dünndarms und erhöhen die peristaltischen Bewegungen des Dickdarms . Anthrachinonglucoside werden im Dickdarm in Sennoside umgewandelt . Diese sind hydrophil und reduzieren die Absorption von Wasser, um eine flüssige Kotschale zu erhalten . Sie verhindern daher die Bildung von klumpigen Stühlen . Anthrachinon wird als Abführmittel oder Abführmittel ab einem Schwellenwert von 30  mg bis 36  mg pro Tag verwendet. Jenseits dieser Sennosidschwelle neigen die Stühle dazu, sehr weich oder wässrig zu werden. Anthrachinonsennoside und Glucoside enthalten eine Aglycongruppe (siehe Glycosid ). Sie sind in den Schoten und Blätter von Senna , dem Rhizom von Rhabarber , der Dorn , der cascara einschließlich der Aloe .

Achtung: Längerer Gebrauch über acht Wochen hinaus oder Missbrauch führt zu Kolonmelanismus aufgrund der Freisetzung von Lipofuscin (in Histiozyten und Mastzellen gefunden ) im Dickdarm.

Industrielle Anwendungen

• Anthrachinon wird zur Herstellung von Farbstoffen und Pigmenten verwendet .
• Es wird auch bei der industriellen Herstellung von Zellstoff verwendet .
• Eine andere Verwendung ist das Abwehrmittel gegen Vögel für Plantagen.
• Ein Derivat, 2-Ethylanthrachinon , wird zur kommerziellen Herstellung von Wasserstoffperoxid verwendet  :

• Anthrachinon und Benzochinon können als Elektrolyte beim Betrieb von organischen Redox-Flow-Batterien verwendet werden.

• Es wird auch in Aluminium-Anthrachinon-Batterien untersucht.

Pigmente

Anthrachinonfarbstoffe gibt es im Pflanzen- und Tierreich: Karminrot , Krapp ( Alizarin , Purpurin ), Kermes , Sanddorn .

Seit dem XIX - ten  Jahrhundert, sie sind auch synthetisch hergestellt. Es wurden ungefähr 25 Pigmente auf den Markt gebracht, aber nur ungefähr zehn werden verwendet. Ihr Selbstkostenpreis macht sie immer seltener.

Übliche Anthrachinonpigmente umfassen:

• Indanthrenblau (PB60);
• Anthrachinongelb (PY108);
• Anthrachinonrot (PR169);
• Anthrachinonrot (PR177).

Ölverschmutzung in Leitungswasser für den menschlichen Verzehr

Anthrachinon kann an der Verschmutzung des Leitungswassers mit Kohlenwasserstoffen beteiligt sein.

Das Phänomen ist im ANSES-Bericht Nr. 2010-SA-0184 (Juli 2011) beschrieben:

Bis in die 80er Jahre verwendeten wir Rohre aus Gusseisen oder Stahl mit einer internen Abdichtung aus "Kohlenwasserstoff" -Material (dh Teer oder Kohlenpech). Dieses Produkt wurde auch für Rohrverbindungen, aber auch für Wassertankverbindungen (Stahl oder) verwendet Beton), auf der Produktionsstätte. Diese Kohlenwasserstoffmaterialien, die als Abdichtung verwendet werden, enthalten eine Verbindung: Anthracen, das durch Reaktion mit dem im Wasser enthaltenen Chlor Anthrachinon (polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoff) bildet. Es ist anzumerken, dass rund 20% der Pipelines in Frankreich betroffen sind, hauptsächlich in städtischen Gebieten.

Es gibt daher Kohlenwasserstoffe, die (durch chemische Reaktion) in alten Wasserleitungen gebildet werden, und diese Kohlenwasserstoffe können gelegentlich abbrechen und Leitungswasser verschmutzen. Dies tritt insbesondere bei Wartungsarbeiten auf, die vom Verteiler durchgeführt werden: Zum Beispiel: Reinigung von Tanks, Betrieb von Ventilen, dies führt zu Schwankungen der Durchflussmenge in den Rohren (was als "Wasserschlag" bezeichnet wird), Schwankungen der Chlorkonzentration in Das Wasser kann auch die Freisetzung von Anthrachinon in das Trinkwassersystem fördern.

Der wissenschaftliche ANSES-Bericht führte zu einer ministeriellen Anweisung (Anweisung des Gesundheitsministeriums Nr. DGS / EA4 2011-487 (vom 27.12.2011), in der geregelt wird, wie diese Art von Verschmutzung behoben werden kann.

Anmerkungen und Referenzen

1. berechnete Molekülmasse von „  Atomgewichte der Elemente 2007  “ auf www.chem.qmul.ac.uk .
2. (in) Carl L. Yaws, Handbuch der thermodynamischen Diagramme , Bd.  3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996( ISBN  978-0-88415-859-2 )
3. EFSA, Begründete Stellungnahme zur Überprüfung der bestehenden maximalen Rückstandsmengen (MRL) für Anthrachinon gemäß Artikel 12 der Verordnung (EG) Nr. 396/2005 vom 12. Juni 2012.
4. (en) Müller-Lissner SA, "  Nebenwirkungen von Abführmittel: Fakt und Fiktion  " , Pharmacology , vol.  47 Suppl 1,1993, p.  138-45 ( PMID  8234421 ).
5. (in) SR Narayanan , GK Surya Prakash , Advaith Murali und Sankarganesh Krishnamoorthy , "  Hochleistungsbatterie mit wässrigem organischem Durchfluss mit Redoxpaaren auf Chinonbasis an beiden Elektroden  " , Journal of The Electrochemical Society , Vol.  163, n O  7,1 st Januar 2016, A1442 - A1449 ( ISSN  0013-4651 und 1945-7111 , DOI  10.1149 / 2.1371607jes , online gelesen , abgerufen am 25. Juni 2019 ).
6. (in) Januar Bitenc Niklas Lindahl , Alen Vizintin Muhammad E. Abdelhamid Robert Dominko und Patrik Johansson , "  Konzept und elektrochemischer Mechanismus einer Al-Anodenmetall-organischen Batteriekathode  " , Energiespeichermaterialien ,25. Juli 2019( online lesen ).
7. "  Ursprung und Gesundheitsrisiken im Zusammenhang mit dem Vorhandensein von Anthrachinon in Wasser für den menschlichen Verzehr  "
8. "  Anweisung Nr. DGS / EA4 2011-487 vom 27. Dezember 2011  "

Siehe auch

• Liste der Wirkstoffe in Pflanzenschutzmitteln
• Liste der Wirkstoffe in Pflanzenschutzmitteln, die von der Europäischen Union zugelassen sind
• Liste der von der Europäischen Union verbotenen Wirkstoffe in Pflanzenschutzmitteln
• Liste der Farben (Pigmente)
• Anthracenosid , Anthrachinonderivat