Antraquinona

Antraquinona
Identificación
Sinónimos	9,10-dihidro-9,10-dioxoantraceno, antradiona, 9,10-antraquinona, antraceno-9,10-quinona, Hoelita, Morkit, Corbit
N o CAS	84-65-1
N o ECHA	100,001,408
N o CE	201-549-0
Sonrisas	C1 = CC = C3C (= C1) C (C2 = CC = CC = C2C3 = O) = O PubChem , vista 3D
InChI	InChI: vista 3D InChI = 1 / C14H8O2 / c15-13-9-5-1-2-6-10 (9) 14 (16) 12-8-4-3-7-11 (12) 13 / h1- 8h
Apariencia	amarillo o gris claro a gris verdoso sólido
Propiedades químicas
Fórmula bruta	C 14 H 8 O 2   [Isómeros]
Masa molar	208,2121 ± 0,0124  g / mol C 80,76%, H 3,87%, O 15,37%,
Propiedades físicas
T ° fusión	286  ° C
T ° hirviendo	379,8  ° C
Solubilidad	0,12 a 0,60  mg l −1 en agua a 20  ° C , sol. en éter , nitrobenceno , benceno y anilina
Densidad	1,44  g cm −3 a 20  ° C
punto de inflamabilidad	185  ° C
Presión de vapor saturante	0,00013  mbar a 50  ° C
Termoquímica
C p	ecuación: VSPAG=(-77,119)+(1.2856)×T+(-1,3749mi-3)×T2+(9.3187mi-7)×T3+(-3.0596mi-10)×T4{\ Displaystyle C_ {P} = (- 77.119) + (1.2856) \ times T + (- 1.3749E-3) \ times T ^ {2} + (9.3187E-7) \ times T ^ {3} + ( - 3.0596E-10) \ times T ^ {4}} Capacidad calorífica del gas en J · mol -1 · K -1 y temperatura en Kelvin, de 298 a 900 K. Valores calculados: 206,243 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C. T (K) T (° C) C p (Jkmetrool×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkgramo×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 (Jkmetrool×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkgramo×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 619 345,85 367,958 1,767 639 365,85 375,108 1.802 659 385,85 381987 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 1954 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
Precauciones
NFPA 704
1 2 -
Inhalación	irritante
Piel	irritante
Ojos	irritante
Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario.

La antraquinona pertenece a la familia química de los hidrocarburos aromáticos policíclicos . Es un derivado del antraceno . Presente en estado natural en un cierto número de animales y plantas , también es una sustancia activa de un producto fitosanitario (o producto fitosanitario , o pesticida ), que tiene un efecto repelente sobre las aves . Aislado, tiene la apariencia de un polvo cristalino sólido, de color amarillo y gris claro a gris verdoso. De manera más general, una antraquinona es un compuesto químico que tiene este motivo en su estructura.

Otros nombres de antraquinona son 9,10-dihidro-9,10-dioxoantraceno, antradiona, 9,10-antraquinona y antraceno-9,10-quinona, y sus nombres populares son, entre otros, antranoide , hoelita , morkit y corbit .

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) tiene previsto reducir la cantidad de residuos autorizados de esta molécula irritante.

Origen natural

La antraquinona se encuentra naturalmente en ciertas plantas ( espino amarillo , sen ( sen ), aloe , ruibarbo , un tipo de espino amarillo norteamericano a veces llamado cáscara , hongos , líquenes y la mayoría de los insectos , donde sirve como esqueleto básico para los pigmentos ). Los derivados naturales de la antraquinona tienden a tener efectos laxantes .

Química

Hay varias formas de obtener antraquinona:

• la oxidación del antraceno  ;
• la condensación del benceno con el ácido ftálico en presencia de AlCl 3( sustitución de Friedel y Crafts ). El producto de esta reacción es ácido o-benzoilbenzoico , que luego experimenta una condensación adicional, esta vez intramolecular, para formar antraquinona;
• la reacción de Diels-Alder (a partir de naftoquinona y buta-1,3-dieno ), seguida de oxidación;
• la reacción retro-Diels-Alder.

En una reacción química clásica llamada síntesis de Bally-Scholl (1905), la antraquinona se condensa con glicerol para formar benzantrona. En esta reacción, la quinona se reduce primero con cobre en ácido sulfúrico (transformando un grupo cetona en un grupo metileno ), luego se agrega glicerol.

Normativas

En cuanto a la regulación de productos fitosanitarios:

• para la Unión Europea  : esta sustancia activa está en revisión con miras a su inclusión en el Anexo I de la Directiva 91/414 / CEE  ;
• para Francia  : esta sustancia activa está autorizada en la composición de preparados que se benefician de una autorización de comercialización .

Características fisicoquímicas

La antraquinona es solo muy parcialmente soluble en agua, pero es miscible en alcohol , nitrobenceno y anilina . Esta sustancia es químicamente estable en condiciones normales.

Las características fisicoquímicas, cuyo orden de magnitud se indica a continuación, influyen en los riesgos de transferencia de esta sustancia activa al agua y el riesgo de contaminación del agua  :

• hidrólisis a pH 7: muy estable;
• solubilidad  : 0,084  mg l -1  ;
• coeficiente de reparto carbono-agua orgánico  : 3215  cm 3  g −1 . Este parámetro, denominado "  Koc  ", representa el potencial de retención de esta sustancia activa sobre la materia orgánica del suelo . La movilidad del material activo se reduce por su absorción en las partículas del suelo;
• vida media  : ocho días. Este parámetro, denominado "  DT 50  ", representa el potencial de degradación de esta sustancia activa y su tasa de degradación en el suelo;
• coeficiente de reparto octanol-agua  : 3,52. Este parámetro, denominado "  Log Kow  " o "  LogP  ", mide la hidrofilicidad (valores bajos) o la lipofilia (valores altos) de la sustancia activa.

Ecotoxicología

En términos de ecotoxicología , se observan las concentraciones letales 50 ( LC 50 ), cuyo orden de magnitud se indica a continuación:

• CL 50 en peces  : 44  mg l -1  ;
• CL 50 en dafnias  :> 10  mg l -1  ;
• CL 50 en algas  :> 10  mg l −1 .

Aplicaciones médicas

Antraquinona y sus derivados naturales han demostrado poder terapéutico para el tratamiento de todos los funcionales intestinales trastornos tales como colopatía funcional , laxophobia o estreñimiento . La antraquinona y sus derivados activos, como los glucósidos de antraquinona, estimulan la peristalsis del intestino delgado y aumentan los movimientos peristálticos del colon . Los glucósidos de antraquinona se convierten en el colon en senósidos . Estos son hidrófilos y reducen la absorción de agua para tener un cuenco fecal fluido. Por lo tanto, previenen la formación de heces grumosas. La antraquinona se usa como laxante o purgante desde un umbral de 30  mg a 36  mg por día. Más allá de este umbral senósido, las heces tienden a volverse muy blandas o acuosas. Los senósidos y glucósidos de antraquinona contienen un grupo aglicón (ver glucósido ). Están presentes en las vainas y hojas de sen , el rizoma del ruibarbo , el espino amarillo , la cáscara, incluido el aloe .

Precaución: El uso prolongado más allá de las ocho semanas o el abuso conduce al melanismo del colon, debido a la liberación de lipofuscina (que se encuentra en los histiocitos y mastocitos ) en el colon.

Aplicaciones industriales

• La antraquinona se utiliza en la fabricación de tintes y pigmentos .
• También se utiliza en la fabricación industrial de pulpa .
• Otro uso es el de repelente de pájaros para plantaciones.
• Un derivado, 2-etilantraquinona , se utiliza para la fabricación comercial de peróxido de hidrógeno  :

• La antraquinona y la benzoquinona se pueden utilizar como electrolitos en el funcionamiento de baterías orgánicas de flujo redox.

• También se está estudiando en baterías de aluminio-antraquinona.

Pigmentos

Los tintes de antraquinona existen en el reino vegetal y animal: carmín , madder ( alizarina , purpurina ), kermes , buckthorn .

Desde el XIX °  siglo, sino que también se fabrican sintéticamente. Se han comercializado unos 25 pigmentos, pero solo se utilizan unos diez. Su precio de coste los hace cada vez más raros.

Los pigmentos de antraquinona comunes incluyen:

• azul de indantreno (PB60);
• amarillo de antraquinona (PY108);
• rojo de antraquinona (PR169);
• rojo antraquinona (PR177).

Contaminación por hidrocarburos en el agua del grifo destinada al consumo humano

La antraquinona puede estar involucrada en la contaminación del agua del grifo con hidrocarburos.

El fenómeno se describe en el informe ANSES n ° 2010-SA-0184 (julio de 2011):

Hasta los años 80 utilizábamos tuberías de hierro fundido o acero, con una capa interna impermeabilizante de material "hidrocarburo" (es decir, alquitrán o brea de carbón), este producto también se utilizaba para juntas de tuberías, pero también para juntas de tanques de agua (acero o hormigón), en el sitio de producción. Estos materiales hidrocarbonados, utilizados como impermeabilizantes, contienen un compuesto: antraceno, que al reaccionar con el cloro contenido en el agua forma antraquinona (Hidrocarburo Aromático Policíclico). Cabe señalar que alrededor del 20% de los oleoductos en Francia están afectados, principalmente en áreas urbanas.

Por lo tanto, hay hidrocarburos que se forman (por reacción química) dentro de las viejas tuberías de agua, y estos hidrocarburos ocasionalmente pueden romperse y contaminar el agua del grifo. Esto ocurre en particular durante las operaciones de mantenimiento realizadas por el distribuidor: por ejemplo: limpieza de tanques, operación de válvulas, esto provoca fluctuaciones en el caudal en las tuberías (lo que se llama "golpe de ariete"), fluctuaciones en la concentración de cloro en el agua también puede promover la liberación de antraquinona en el sistema de agua potable.

El informe científico de la ANSES resultó en una Instrucción Ministerial (Instrucción del Ministerio de Salud n ° DGS / EA4 2011-487 (del 27/12/2011) que regula la forma de remediar este tipo de contaminación.

Notas y referencias

1. masa molecular calculada de "  pesos atómicos de los elementos 2007  " en www.chem.qmul.ac.uk .
2. (en) Carl L. Yaws, Manual de diagramas termodinámicos , vol.  3, Huston, Texas, Pub del Golfo. Co.,1996( ISBN  978-0-88415-859-2 )
3. EFSA, Dictamen motivado sobre la revisión de los niveles máximos de residuos (LMR) existentes para la antraquinona de acuerdo con el artículo 12 del Reglamento (CE) n.o 396/2005 , 12 de junio de 2012.
4. (en) Müller-Lissner SA, "  Efectos adversos de los laxantes: realidad y ficción  " , Farmacología , vol.  47 Suppl 1,1993, p.  138-45 ( PMID  8234421 ).
5. (in) SR Narayanan , GK Surya Prakash , Advaith Murali y Sankarganesh Krishnamoorthy , "  Batería de flujo orgánico acuoso de alto rendimiento con parejas redox basadas en quinonas en ambos electrodos  " , Revista de la Sociedad Electroquímica , Vol.  163, n o  7,1 st de enero de 2.016, A1442 - A1449 ( ISSN  0013-4651 y 1945-7111 , DOI  10.1149 / 2.1371607jes , leído en línea , consultado el 25 de junio de 2019 ).
6. (en) enero Bitenc Niklas Lindahl , Alen Vizintin Muhammad E. Abdelhamid Robert Dominko y Patrik Johansson , "  Concepto y mecanismo electroquímico de un metal de ánodo de Al - cátodo de batería orgánica  " , Materiales de almacenamiento de energía ,25 de julio de 2019( leer en línea ).
7. "  Orígenes y riesgos para la salud asociados con la presencia de antraquinona en agua destinada al consumo humano  "
8. "  Instrucción no DGS / EA4 2011-487 del 27 de diciembre de 2011  "

Ver también

• Lista de sustancias activas en productos fitosanitarios
• Lista de sustancias activas en productos fitosanitarios autorizados por la Unión Europea
• Lista de sustancias activas en productos fitosanitarios prohibidos por la Unión Europea
• Lista de colores (pigmentos)
• Antracenosido , derivado de antraquinona