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HYDROPEROXYDE DE CUMYLE (CUMYL HYDROPEROXIDE)

L'hydroperoxyde de cumyle est un hydroperoxyde organique intermédiaire dans le procédé au cumène pour la synthèse du phénol et de l'acétone à partir du benzène et du propène. Il est généralement utilisé comme agent oxydant. [2] Les produits de décomposition de l'hydroperoxyde de cumyle sont le méthylstyrène, l'acétophénone et l'alcool cumylique. [3] Sa formule est C6H5C (CH3) 2OOH.

CAS No. : 80-15-9
EC No. : 201-254-7

Synonyms:
Cumene hydroperoxide; 2-hydroperoxypropan-2-ylbenzene; Cumyl hydroperoxide; CHP; α,α-Dimethylbenzyl hydroperoxide; Cumene hydroperoxide technical grade, 80%; CUMENE HYDROPEROXIDE; Cumyl hydroperoxide; 80-15-9; Hydroperoxide, 1-methyl-1-phenylethyl; Cumenyl hydroperoxide; alpha,alpha-Dimethylbenzyl hydroperoxide; Cumolhydroperoxid; 7-Cumyl hydroperoxide; Cumolhydroperoxide; Cument hydroperoxide; Hydroperoxyde de cumene; Hydroperoxyde de cumyle; Isopropylbenzene hydroperoxide; Cumeenhydroperoxyde; Kumenylhydroperoxid; 7-Hydroperoxykumen; RCRA waste number U096; Hydroperoxide de cumene; Idroperossido di cumene; Idroperossido di cumolo; Cumolhydroperoxid [German]; CUMYL HYDROPEROXIDE; Cumeenhydroperoxyde [Dutch]; Kumenylhydroperoxid [Czech]; 7-Hydroperoxykumen [Czech]; 1-Methyl-1-phenylethyl hydroperoxide; CCRIS 3801; HSDB 254; Hydroperoxyde de cumene [French]; Hydroperoxyde de cumyle [French]; Idroperossido di cumene [Italian]; Idroperossido di cumolo [Italian]; EINECS 201-254-7; alpha,alpha-Dimethylbenzylhydroperoxide; RCRA waste no. U096; CUMYL HYDROPEROXIDE; Hydroperoxide, 1-methyl-1-phenylethyl-; PG7JD54X4I; Hydroperoxide, alpha,alpha-dimethylbenzyl-; Cumene hydroperoxide; 2-hydroperoxypropan-2-ylbenzene; Cumyl hydroperoxide; CHP; α,α-Dimethylbenzyl hydroperoxide; Cumene hydroperoxide technical grade, 80%; Hydroperoxide, alpha,alpha-dimethylbenzyl; Hydroperoxide, .alpha.,.alpha.-dimethylbenzyl; Cumyl hydroperoxide, 80%; Hyperiz; Percumyl H; 2-hydroperoxypropan-2-ylbenzene; cumyl-hydroperoxide; PH 80; Trigonox K 80; Trigonox K-95; Trigonox R 239A; alpha-Cumyl hydroperoxide; alpha-Cumene hydroperoxide; DSSTox_CID_4869; EC 201-254-7; .alpha.-Cumyl hydroperoxide; CHP-5; DSSTox_RID_77559; .alpha.-Cumene hydroperoxide; Cumyl Hydroperoxide; 4-06-00-03221 (Beilstein Handbook Reference); Trigonox K-95;Trigorox K 80;Isopropylbenzene hydroperoxide; CUMENE HYDROPEROXIDE; CUMYL HYDROPEROXIDE; CLEAR CATALYST(R) 11; LUPEROX CU90; ALPHA,ALPHA-DIMETHYLBENZYL HYDROPEROXIDE; 2-hydroperoxy-2-phenylpropane; CUMYL HYDROPEROXIDE; CHP-158; 2-phenylpropan-2-yl hydroperoxide; ZINC8585911; CAS-80-15-9; 2-$l^{1}-oxidanyloxypropan-2-ylbenzene; Cumene hydroperoxide, technical grade, 80%; .alpha.,.alpha.-Dimethylbenzyl hydroperoxide; ST50824346; Cumene hydroperoxide, technical, ~80% in cumene

Hydroperoxyde de cumyle

L'une des principales utilisations du matériau est en tant qu'initiateur de radicaux libres pour les monomères d'acrylate et de méthacrylate et les résines de polyester.

L'hydroperoxyde de cumyle est impliqué en tant que peroxyde organique dans la fabrication de l'oxyde de propylène par oxydation du propylène. Cette technologie a été commercialisée par Sumitomo Chemical. [4] L'oxydation du cumène donne de l'hydroperoxyde de cumyle

C6H5 (CH3) 2CH + oxydation → C6H5 (CH3) 2COOH
L'oxydation par l'hydroperoxyde de cumyle du propylène donne l'oxyde de propylène et le sous-produit alcool cumylique. La réaction suit cette stoechiométrie:

CH3CHCH2 + C6H5 (CH3) 2COOH → CH3CHCH2O + C6H5 (CH3) 2COH
L'alcool cumylique déshydratant et hydrogénant recycle le cumène.

La sécurité publique
On pense que l'hydroperoxyde de cumyle est l'un des produits chimiques préoccupants [6] à l'usine d'Arkema à Crosby, au Texas, à la suite de l'ouragan Harvey.

Propriétés
Formule chimique C9H12O2
Masse moléculaire 152,193 g · mol − 1
Apparence Liquide incolore à jaune pâle
Densité 1,02 g / cm3
Point de fusion -9 ° C (16 ° F; 264 K)
Point d'ébullition 153 ° C (307 ° F; 426 K)
Solubilité dans l'eau 1,5 g / 100mL
Pression de vapeur 14 mmHg, à 20 ° C

Application
Hydrogénation de cétone asymétrique
Réactif d'époxydation pour alcools allyliques [2] et esters d'acides gras, [3] comme initiateur de polymérisation radicalaire.

L'hydroperoxyde de cumyle est un liquide incolore à jaune pâle avec une odeur forte et irritante. Point d'éclair 175 ° F. Ébullition à 153 ° C et à 100 ° C à la pression réduite de 8 mm Hg. Légèrement soluble dans l'eau et plus dense que l'eau. D'où coule dans l'eau. Facilement soluble dans l'alcool, l'acétone, les esters, les hydrocarbures, les hydrocarbures chlorés. Toxique par inhalation et absorption cutanée. Utilisé dans la production d'acétone et de phénol, comme catalyseur de polymérisation, dans les systèmes redox.

L'hydroperoxyde de cumyle pénètre dans les globules rouges humains ... réduit par le glutathion dans la réaction catalysée par la glutathion peroxydase. Le cuménol, l'eau et le gluthathione oxydé étaient des produits.

La réduction enzymatique de l'hydroperoxyde de cumyle conduit à la formation de cuménol (2-phénylpropane-2-ol) in vitro.

L'hydroperoxyde de cumyle a des métabolites humains connus qui comprennent le (2S) -2-amino-5 - [[(2R) -1- (carboxyméthylamino) -1-oxo-3- (2-phénylpropan-2-ylperoxysulfanyl) propan-2-yle ] acide] amino] -5-oxopentanoïque.

Le système hydroperoxyde de cumyle-hématine réagit avec le 5,5-diméthyl-1-pyrroline-1-oxyde pour former le nitroxyde de 5,5-diméthyl-pyrrolidone- (2) -oxyl- (1) (DMPOX). Le DMPOX est formé par piégeage de spin d'un radical hydroperoxyle cumène suivi d'un déplacement intramoléculaire de carbanion. L'activation du carcinogène n-hydroxy-2-acétyl aminofluorène par le système Cumyl hydroperoxyde-hématine est très probablement médiée par le radical cumène hydroperoxyle.

L'hydroperoxyde de cumyle a oxydé le cholestérol en 5,6-époxyde cancérigène (5,6-alpha-époxy-5-alpha-cholestan-3-beta-ol).

Propriétés chimiques
L'hydroperoxyde de cumyle, un peroxyde organique, est un liquide incolore à jaune pâle à vert. Odeur douce.

LES USAGES
Production d'acétone et de phénol; catalyseur de polymérisation, en particulier dans les systèmes redox, utilisé pour une polymérisation rapide.

Les usages
L'hydroperoxyde de cumyle est utilisé pour la fabrication d'acétone et de phénols; pour étudier le mécanisme de la peroxydation lipidique dépendante du NADPH; et dans les synthèses organiques.

Définition
ChEBI: Un peroxol qui est du cumène dans lequel l'alpha-hydrogène est remplacé par un groupe hydroperoxy.

Description générale
Liquide incolore à jaune pâle avec une odeur forte et irritante. Point d'éclair 175 ° F. Ébullition à 153 ° C et à 100 ° C à la pression réduite de 8 mm Hg. Légèrement soluble dans l'eau et plus dense que l'eau. D'où coule dans l'eau. Facilement soluble dans l'alcool, l'acétone, les esters, les hydrocarbures, les hydrocarbures chlorés. Toxique par inhalation et absorption cutanée. Utilisé dans la production d'acétone et de phénol, comme catalyseur de polymérisation, dans les systèmes redox.

Réactions de l'air et de l'eau
Légèrement soluble dans l'eau et oxydé dans l'air à environ 130 ° C.

Profil de réactivité
L'hydroperoxyde de cumyle est un agent oxydant puissant. Peut réagir de manière explosive au contact des réactifs réducteurs Une réaction violente se produit au contact du cuivre, des alliages de cuivre, des alliages de plomb et des acides minéraux. Le contact avec la poudre de charbon donne une forte réaction exothermique. Se décompose de manière explosive avec de l'iodure de sodium [Chem. Eng. News, 1990, 68 (6), 2]. Peut être explosé par le choc ou la chaleur [Sax, 2 éd., 1965, p. 643]. Peut enflammer les matières organiques.
Danger Toxique par inhalation et absorption cutanée. Agent oxydant fort; peut enflammer les matières organiques.

Danger pour la santé
L'hydroperoxyde de cumyle est un irritant cutané léger à modéré chez les lapins. L'application sous-cutanée a montré une forte réaction retardée avec des symptômes d'érythème et d'œdème (Floyd et Stockinger 1958). Les solutions fortes peuvent irriter gravement les yeux, affectant la cornée et l'iris.
Sa toxicité est comparable à celle de l'hydroperoxyde de tert-butyle. Les voies toxiques sont l'ingestion et l'inhalation. Chez le rat et la souris, les symptômes de toxicité aiguë étaient une faiblesse musculaire, des frissons et une prostration. L'administration orale de 400 mg / kg a entraîné des saignements urinaires inexcessifs chez les rats.
Valeur DL50, orale (rats): 382 mg / kg
Valeur DL50, intrapéritonéale (rats): 95 mg / kg
Bien que l'hydroperoxyde de cumyle soit toxique, son prétraitement peut être efficace contre la toxicité du peroxyde d'hydrogène. Chez l'homme, sa toxicité est faible.
L'hydroperoxyde de cumyle est mutagène et tumorigène (NIOSH 1986). Cela peut provoquer des tumeurs sur le site d'application. Chez la souris, des tumeurs cutanées et sanguines ont été observées, dont les effets cancérigènes sur l'homme ne sont pas connus.

Danger pour la santé
L'inhalation de vapeur provoque des maux de tête et des brûlures à la gorge. Le liquide provoque une grave irritation des yeux; sur la peau, provoque une sensation de brûlure, des battements, une irritation et des cloques. L'ingestion provoque une irritation de la bouche et de l'estomac.

Risque d'incendie
Inflammable; très réactif et oxydant. Point d'éclair 79 ° C (174,2 ° F); densité de vapeur 5,2 (air = 1); température d'auto-inflammation non signalée; température de décomposition auto-accélérée 93 ° C (199,4 ° F).
Lorsqu'il est exposé à la chaleur ou à une flamme, il peut s'enflammer et / ou exploser. Une concentration de 91 à 95% d'hydroperoxyde de cumyle se décompose violemment à 150 ° C (302 ° F) (NFPA 1986). Duswalt et Hood (1990) ont signalé une décomposition violente lorsque ce composé s'est mélangé accidentellement avec une solution de 2-propanol d'iodure de sodium.
Il forme un mélange explosif avec l'air. La plage de concentration explosive n'est pas indiquée. Dangereux lorsqu'il est mélangé avec des composés facilement oxydables. Agent d'extinction d'incendie: eau provenant d'un gicleur ou d'une buse à brouillard provenant d'un endroit résistant aux explosions.

Exposition potentielle
L'hydroperoxyde de cumyle est utilisé comme initiateur de polymérisation, agent de durcissement pour les résines polyester insaturées et agent de réticulation; comme intermédiaire dans le procédé de fabrication de phénol plus acétone à partir de cumène.
stockage L'hydroperoxyde de cumyle est stocké dans un endroit frais, sec et bien ventilé, isolé des autres produits chimiques. Il doit être protégé contre les dommages physiques. Il peut être expédié dans des boîtes en bois avec des récipients en verre ou en terre à l'intérieur ou dans des fûts métalliques de 55 gallons.

IDENTIFICATION: L'hydroperoxyde de cumyle est un liquide incolore à jaune pâle. Il est modérément soluble dans l'eau. C'est un membre d'une classe de produits chimiques appelés peroxydes organiques. Il peut être formé en petites quantités à partir de la décomposition du composé naturel cumène. UTILISATION: L'hydroperoxyde de cumyle est un produit chimique commercial important utilisé dans la production de plastiques et pour fabriquer d'autres produits chimiques. C'est un ingrédient dans un produit de détail automobile et un produit d'entretien domestique. EXPOSITION: Les travailleurs qui utilisent de l'hydroperoxyde de cumyle peuvent respirer des vapeurs ou avoir un contact direct avec la peau. La population générale peut être exposée aux vapeurs d'une utilisation limitée dans deux produits de consommation. Si de l'hydroperoxyde de cumyle est rejeté dans l'environnement, il sera décomposé dans l'air. Il devrait être décomposé par la lumière du soleil. Il ne se déplacera pas dans l'air du sol humide et de l'eau. Il devrait se déplacer lentement dans le sol. Il ne devrait pas s'accumuler chez les poissons. Cependant, les peroxydes organiques tels que l'hydroperoxyde de cumyle sont très réactifs et vont exploser et brûler s'ils ne sont pas stockés correctement. RISQUE: Des brûlures chimiques ont été signalées après un contact cutané direct avec l'hydroperoxyde de cumyle. Des éruptions cutanées allergiques peuvent survenir en cas de contact répété à faible dose avec la peau. Des données supplémentaires sur le potentiel de l'hydroperoxyde de cumyle à provoquer des effets toxiques chez l'homme ne sont pas disponibles. Cependant, plusieurs effets toxiques associés à l'exposition aux peroxydes organiques (en tant que groupe) ont été signalés. Les éclaboussures directement sur les yeux peuvent causer de graves dommages et une cécité potentielle. Des douleurs à l'estomac, une sensation de brûlure et un choc ou un collapsus ont été rapportés suite à l'ingestion accidentelle de peroxydes organiques. Des maux de gorge, une sensation de brûlure, de la toux, des difficultés respiratoires et un essoufflement ont été signalés après l'inhalation de vapeurs de peroxyde organique. Une accumulation de liquide dans les poumons peut se produire des heures après l'exposition initiale, en particulier après l'effort. Les données disponibles chez les animaux de laboratoire indiquent que l'exposition humaine à l'hydroperoxyde de cumyle causera probablement des effets compatibles avec l'exposition générale au peroxyde organique (énumérée ci-dessus). Les effets supplémentaires rapportés chez les animaux exposés à l'hydroperoxyde de cumyl comprennent l'excitation, les convulsions, une diminution du poids corporel et des signes de lésions de divers organes à des doses létales, en particulier le rein. Aucune donnée sur le potentiel de l'hydroperoxyde de cumyl à provoquer l'infertilité, l'avortement ou des anomalies congénitales n'est disponible. Chez les animaux de laboratoire, l'exposition cutanée à l'hydroperoxyde de cumyle a provoqué une augmentation des tumeurs cutanées cancéreuses causées par un agent tumoral connu (diméthyl-benz [a] anthracène). L'exposition à l'hydroperoxyde de cumyl seul n'a pas induit de tumeurs cutanées après une exposition cutanée directe ou une injection sous la peau. Le potentiel de l'hydroperoxyde de cumyle à provoquer le cancer chez l'homme n'a pas été évalué par le programme IRIS de l'EPA des États-Unis, le Centre international de recherche sur le cancer ou le 14e rapport du programme américain de toxicologie sur les carcinogènes.

L'hydroperoxyde de cumyle est obtenu en oxydant le cumène avec de l'air, généralement dans une cascade de réacteurs à réservoir agité ou de colonnes à bulles à des températures comprises entre 100 et 140 ° C et une pression de 6 à 7 bars et généralement avec de petites quantités d'un tampon à empêcher les acides de s'accumuler. Puisque l'hydroperoxyde de cumyle, en tant qu'hydroperoxyde d'alkyle tertiaire, est beaucoup plus stable que l'hydroperoxyde d'éthylbenzène, l'oxydation peut être amenée à une conversion plus élevée avec une sélectivité encore raisonnable. Habituellement, la conversion est limitée à environ 20%, conduisant à des sélectivités en hydroperoxyde de cumyle dans la plage de 90 à 95%.

Hydroperoxyde de cumyle, 80-95%; cumène, 9,6-16,8%; diméthylphénylcarbinol, 2,9-4,6%; et acétophénone, 0,3-0,8%.

L'hydroperoxyde de cumyle est un bon candidat pour l'incinération par incinération par injection de liquide avec une plage de température de 650 à 1 600 ° C et un temps de séjour de 0,1 à 2 secondes. C'est également un bon candidat pour l'incinération en four rotatif, avec une plage de température de 820 à 1600 ° C et un temps de séjour de quelques secondes, et une incinération en lit fluidisé, avec une plage de température de 450 à 980 ° C et un temps de séjour de secondes.

Il ne semble pas probable que le remplacement du toluène par le benzène ait un effet. Cette procédure modifiée a été utilisée à plusieurs reprises par plusieurs chercheurs dans nos laboratoires sans aucun problème; cependant, l'incident sert de rappel poignant de la nature sensible des hydroperoxydes, même des hydroperoxydes connus pour être thermiquement assez stables, tels que l'hydroperoxyde de cumyle. L'hydroperoxyde de cumyle à une concentration de 0,2 M dans le benzène est thermiquement stable avec une demi-vie de 29 heures à 145 ° C. Le matériau, tel qu'il est acheté, est souvent répertorié comme hydroperoxyde de cumyle à 80%. Nous savons par analyse que les impuretés sont des produits de décomposition de l'hydroperoxyde de cumyle (alpha-méthylstyrène, acétophénone et alcool cumylique). De nombreux fournisseurs préviennent qu'à l'état concentré, tel qu'il est acheté, l'hydroperoxyde de cumyle doit être conservé à des températures inférieures à 80 ° C. Les données thermiques sur les hydroperoxydes peuvent être trompeuses et endormir un faux sentiment de sécurité. La littérature regorge d'exemples montrant que le cumène, ainsi que d'autres hydroperoxydes, peuvent subir une décomposition rapide à température ambiante avec une large gamme de composés, même lorsque ces composés sont présents à l'état de traces ou à des concentrations catalytiques (les acides et le métal en sont des exemples). S'il s'avère que l'on purifie une quantité relativement importante d'hydroperoxyde à l'état pur ou concentré, le potentiel d'une réaction incontrôlée et d'une explosion est élevé.

Au cours d'une procédure de purification, il existe de nombreuses possibilités d'introduire par inadvertance de petites quantités de matières qui peuvent s'avérer être des catalyseurs actifs pour la décomposition de l'hydroperoxyde. Cela peut se produire même en utilisant des procédures de purification bien établies. Nous vous recommandons de respecter les procédures publiées et de ne pas utiliser d'agents desséchants actifs tels que le sulfate de magnésium. L'agent desséchant peut contenir des traces de matières non identifiées qui peuvent catalyser la décomposition de l'hydroperoxyde. Nous recommandons également de purifier de petites quantités d'hydroperoxyde de cumyle (<5 g) et de l'utiliser immédiatement. Il faut également profiter de toutes les mesures de protection disponibles. Ces mesures comprennent le maintien de la hotte à l'écart de tout autre matériau inflammable ou potentiellement dangereux pendant la purification. Cette précaution permet d'éviter la possibilité d'accidents secondaires provoqués par la réaction incontrôlée de l'hydroperoxyde lors de la purification. Une visière de sécurité, un tablier et des gants épais doivent également être portés et des écrans antidéflagrants doivent être utilisés.

Cette action promulgue des normes de performance pour les fuites d'équipement de composés organiques volatils (COV) dans l'industrie de la fabrication de produits chimiques organiques synthétiques (SOCMI). L'effet prévu de ces normes est d'exiger que toutes les unités de processus SOCMI nouvellement construites, modifiées et reconstruites utilisent le système le mieux démontré de réduction continue des émissions pour les fuites de COV dans les équipements, compte tenu des coûts, de l'impact sur la santé et de l'environnement non liés à la qualité de l'air et des besoins énergétiques. L'hydroperoxyde de cumyle est produit, en tant que produit intermédiaire ou final, par des unités de traitement couvertes par la présente sous-partie.

Une explosion s'est produite dans notre laboratoire lors de la purification de 100 mL d'hydroperoxyde de cumyle. L'explosion a été suffisamment violente pour briser complètement le dessus en céramique d'une plaque d'agitation magnétique. Des modifications de la procédure publiée («Purification of Laboratory Chemicals», DD Perrin, WLF Armarego et DR Perrin, 2nd Ed.) Ont été utilisées et impliquaient de laver le sel de sodium de l'hydroperoxyde avec du toluène plutôt que du benzène et de sécher les extraits d'hexane du Hydroperoxyde de cumyle sur sulfate de magnésium anhydre. Le sulfate de magnésium a été éliminé par filtration et l'hexane a été évaporé sous vide à température ambiante lorsque le ballon a explosé. La plus grande partie de l'hexane semble avoir été éliminée car le résidu dans le ballon est assez visqueux. L'hydroperoxyde de cumyle était probablement présent en très forte concentration, avec peu d'hexane restant juste avant l'explosion. Tous les autres aspects de la procédure étaient identiques à ceux publiés dans le livre cité. La cause exacte de l'explosion n'est pas connue. La seule modification de la procédure qui pourrait éventuellement être liée à l'explosion est l'utilisation de sulfate de magnésium. Il ne semble pas probable que le remplacement du toluène par le benzène ait un effet. Cette procédure modifiée a été utilisée à plusieurs reprises par plusieurs chercheurs dans nos laboratoires sans aucun problème; cependant, l'incident sert de rappel poignant de la nature sensible des hydroperoxydes, même des hydroperoxydes connus pour être thermiquement assez stables, tels que l'hydroperoxyde de cumyle. L'hydroperoxyde de cumyle à une concentration de 0,2 M dans le benzène est thermiquement stable avec une demi-vie de 29 heures à 145 ° C. Le matériau, tel qu'il est acheté, est souvent répertorié comme hydroperoxyde de cumyle à 80%. Nous savons par analyse que les impuretés sont des produits de décomposition de l'hydroperoxyde de cumyle (alpha méthylstyrène, acétophénone et alcool cumylique).

La littérature regorge d'exemples montrant que le cumène, ainsi que d'autres hydroperoxydes, peuvent subir une décomposition rapide à température ambiante avec une large gamme de composés, même lorsque ces composés sont présents à l'état de traces ou à des concentrations catalytiques (les acides et le métal en sont des exemples). Si l'on purifie une quantité relativement importante d'hydroperoxyde à l'état pur ou concentré, le potentiel d'une réaction incontrôlée et d'une explosion est élevé. Au cours d'une procédure de purification, il existe de nombreuses possibilités d'introduire par inadvertance de petites quantités de matières qui peuvent s'avérer être des catalyseurs actifs pour la décomposition de l'hydroperoxyde. Cela peut se produire même en utilisant des procédures de purification bien établies. Nous vous recommandons de respecter les procédures publiées et de ne pas utiliser d'agents desséchants actifs tels que le sulfate de magnésium. L'agent desséchant peut contenir des traces de matières non identifiées qui peuvent catalyser la décomposition de l'hydroperoxyde. Nous recommandons également de purifier de petites quantités d'hydroperoxyde de cumyle (<5 g) et de l'utiliser immédiatement. Il faut également profiter de toutes les mesures de protection disponibles. Ces mesures comprennent le maintien de la hotte à l'écart de tout autre matériau inflammable ou potentiellement dangereux pendant la purification. Cette précaution permet d'éviter la possibilité d'accidents secondaires provoqués par la réaction incontrôlée de l'hydroperoxyde lors de la purification. Une visière de sécurité, un tablier et des gants épais doivent également être portés et des écrans antidéflagrants doivent être utilisés.

Ces dernières années, des efforts considérables ont été faits pour identifier de nouveaux agents chimiopréventifs qui pourraient être utiles pour l'homme. Myrica nagi, un arbuste subtropical, possède une activité significative contre l'hépatotoxicité et d'autres troubles pharmacologiques et physiologiques. Nous avons montré un effet chimiopréventif de Myrica nagi sur le stress oxydatif cutané induit par l'hydroperoxyde de cumyl et la toxicité chez la souris. Le traitement à l'hydroperoxyde de cumyle à une dose de 30 mg / animal / 0,2 ml d'acétone augmente la sensibilité de la membrane microsomale cutanée à la peroxydation lipidique induite par l'ascorbate de fer et à l'induction de l'activité de la xanthine oxydase qui s'accompagne d'une diminution des activités des enzymes antioxydantes cutanées telles que catalase, glutathion peroxydase, glutathion réductase, glucose-6-phosphate déshydrogénase et déplétion du taux de glutathion cutané. Parallèlement à ces changements, une forte diminution des activités des enzymes de métabolisation de phase II telles que la glutathion S-transférase et la quinone réductase a été observée. L'application de Myrica nagi à des doses de 2,0 mg et 4,0 mg / kg de poids corporel dans l'acétone avant celle du traitement à l'hydroperoxyde de cumyl (30 mg / animal / 0,2 mL d'acétone) a entraîné une inhibition significative du stress oxydatif cutané induit par l'hydroperoxyde de cumyl et de la toxicité chez de manière dose-dépendante. La sensibilité accrue de la membrane microsomale cutanée à la peroxydation lipidique induite par les activités de l'ascorbate de fer et de la xanthine oxydase était significativement réduite (p <0,05). En outre, le niveau appauvri de glutathion, les activités inhibées des antioxydants et les enzymes de métabolisation de phase II ont été récupérés à un niveau significatif (p <0,05). L'effet protecteur de Myrica nagi était dose-dépendant. En résumé, nos données suggèrent que Myrica nagi est un agent chimiopréventif efficace dans la peau et capable d'améliorer le stress oxydatif cutané et la toxicité induits par l'hydroperoxyde de cumyl.

Les peroxydes organiques sont largement utilisés dans l'industrie chimique comme initiateurs d'oxydation pour la production de polymères et de plastiques renforcés de fibres, dans la fabrication de revêtements en résine polyester et de produits pharmaceutiques. La production de radicaux libres est considérée comme l'un des principaux facteurs contribuant à la promotion des tumeurs cutanées par les peroxydes organiques. Des expériences in vitro ont démontré la formation catalysée par un métal de radicaux alcoxyle, alkyle et aryle dans des kératinocytes incubés avec de l'hydroperoxyde de cumyle. La présente étude a étudié la génération de radicaux libres in vivo dans des extraits lipidiques de peau de souris exposée à l'hydroperoxyde de cumyle. La technique de piégeage de spin par résonance de spin électronique (ESR) a été utilisée pour détecter la formation d'adduits radicaux alpha-phényl-N-tert-butylnitrone (PBN), après injection intradermique de 180 mg / kg de PBN. Il a été constaté que 30 minutes après l'exposition topique, l'hydroperoxyde de cumyle (12 mmol / kg) induisait la génération de radicaux libres dans la peau de souris Balb / c femelles maintenues pendant 10 semaines avec des régimes carencés en vitamine E. En revanche, des adduits radicalaires à peine discernables ont été détectés lorsque de l'hydroperoxyde de cumyle a été appliqué sur la peau de souris nourries avec un régime suffisant en vitamine E. Surtout, la réserve totale d'antioxydants et les niveaux de GSH, d'ascorbate et de vitamine E ont diminué de 34%, 46,5%. 27% et 98%, respectivement, après que les souris aient été maintenues pendant 10 semaines avec un régime carencé en vitamine E. Les adduits de PBN détectés par ESR chez des souris déficientes en vitamine E fournissent une preuve directe de la génération de radicaux libres in vivo dans la peau après exposition à l'hydroperoxyde de cumyle.

Il a été démontré que Hemidesmus indicus possède une activité significative contre l'immunotoxicité et d'autres troubles pharmacologiques et physiologiques. Dans cette communication, nous avons montré l'effet modulateur de H. indicus sur le stress oxydatif cutané médié par l'hydroperoxyde de cumyl et la réponse de promotion de la tumeur dans la peau murine. Le traitement à l'hydroperoxyde de cumyle (30 mg par animal) a augmenté la peroxydation des lipides microsomaux cutanés et l'induction de l'activité de la xanthine oxydase qui s'accompagnent d'une diminution des activités des enzymes antioxydantes cutanées et d'une déplétion du taux de glutathion. Parallèlement à ces changements, une forte diminution des activités des enzymes de métabolisation de phase II a été observée. Le traitement à l'hydroperoxyde de cumyle a également induit l'activité de l'ornithine décarboxylase et amélioré l'absorption de [(3) H] -thymidine dans la synthèse d'ADN dans la peau murine. L'application d'extrait éthanolique de H.indicus à une dose de 1,5 et 3,0 mg / kg de poids corporel dans de l'acétone avant le traitement à l'hydroperoxyde de cumyl a entraîné une inhibition significative du stress oxydatif cutané induit par l'hydroperoxyde de cumyl, de l'activité de l'ornithine décarboxylase épidermique et une amélioration de l'ADN synthèse de manière dose-dépendante. La sensibilité accrue de la membrane microsomale cutanée pour la peroxydation lipidique et l'activité de la xanthine oxydase ont été significativement réduites (p <0,01). En outre, le niveau appauvri de glutathion, les activités inhibées des antioxydants et les enzymes de métabolisation de phase II ont été récupérés à un niveau significatif (p <0,05). En résumé, nos données suggèrent que H. indicus est un agent chimiopréventif efficace dans la peau et capable d'améliorer le stress oxydatif cutané induit par l'hydroperoxyde et la promotion des tumeurs.

UTILISATION:
Le peroxyde de cumène est un liquide incolore à jaune pâle. Il est utilisé dans la production d'acétone et de phénol; comme catalyseur de polymérisation, en particulier dans les systèmes redox, utilisé pour une polymérisation rapide. ÉTUDES HUMAINES: Les kératinocytes épidermiques humains normaux subissent une oxydation lipidique profonde avec une préférence pour la phosphatidylsérine suivie d'une externalisation de la phosphatidylsérine lors d'une exposition à l'hydroperoxyde de cumyle. ÉTUDES ANIMALES: L'application de 1 à 2 gouttes d'hydroperoxyde de cumyle (73%) sur la peau de lapin (zone circulaire, 2 cm de diamètre) a produit un érythème, un œdème et une vésiculation en 2-3 jours. 1 mg appliqué sur l'œil de lapins a provoqué une rougeur de la conjonctive palpébrale et une chimiose. Carcinome cutané formé chez des souris exposées au DMBA / peroxyde de cumène dans l'étude d'initiation / promotion. L'activité mutagène de l'hydroperoxyde de cumyle a été observée dans le test Drosophila melanogaster. L'hydroperoxyde de cumyle a été évalué pour la mutagénicité dans le test de préincubation des microsomes de Salmonella. L'hydroperoxyde de cumyle a été testé dans jusqu'à 5 souches de Salmonella typhimurium (TA1535, TA1537, TA97, TA98 et TA100) en présence et en l'absence d'activation métabolique. L'hydroperoxyde de cumyle était positif dans le test d'Ames avec la dernière dose positive testée à 33 ug / plaque. ÉTUDES D'ÉCOTOXICITÉ: L'action toxique des polluants de l'eau a été testée en mesurant l'immobilisation de Daphnia magna, souche ircha. La concentration efficace moyenne (CE50) de l'hydroperoxyde de cumyle était inférieure à 10 mg / L.

Les espèces réactives de l'oxygène modulent non seulement des voies de transduction de signal importantes, mais induisent également des dommages à l'ADN et une cytotoxicité dans les kératinocytes. Le peroxyde d'hydrogène et les peroxydes organiques sont particulièrement importants car ces produits chimiques sont largement utilisés dans les cosmétiques et les produits pharmaceutiques appliqués par voie cutanée, et représentent également des intermédiaires métaboliques endogènes. La peroxydation des lipides est d'un intérêt fondamental dans la réponse cellulaire aux peroxydes, car les lipides sont extrêmement sensibles à l'oxydation et les systèmes de signalisation à base de lipides ont été impliqués dans un certain nombre de processus cellulaires, y compris l'apoptose. L'oxydation de classes spécifiques de phospholipides a été mesurée dans des kératinocytes épidermiques humains normaux exposés à l'hydroperoxyde de cumyle après incorporation métabolique de l'acide gras sensible à l'oxydation fluorescent, l'acide cis-parinarique, en utilisant un test de chromatographie liquide haute performance par fluorescence. De plus, l'oxydation des lipides était corrélée avec des changements dans l'asymétrie des phospholipides membranaires et d'autres marqueurs de l'apoptose. Bien que l'hydroperoxyde de cumyle ait produit une oxydation significative de l'acide cis-parinarique dans toutes les classes de phospholipides, un phospholipide, la phosphatidylsérine, semblait être préférentiellement oxydé par rapport à toutes les autres espèces. En utilisant la dérivatisation de la fluorescamine et la liaison à l'annexine V, il a été observé que l'oxydation spécifique de la phosphatidylsérine était accompagnée d'une translocation de la phosphatidylsérine de l'intérieur vers la surface externe de la membrane plasmique où elle peut servir de signal de reconnaissance pour l'interaction avec les macrophages phagocytaires. Ces effets se sont produits beaucoup plus tôt que tout changement détectable dans d'autres marqueurs apoptotiques tels que l'activation de la caspase-3, la fragmentation de l'ADN ou des changements dans la morphologie nucléaire.

Exposition aiguë / Les rats (n = 2) exposés à 50 ppm d'hydroperoxyde de cumyle pendant trois périodes de 4 heures ont présenté une incoordination, des tremblements et / une dépression du SNC /. L'un est mort. L'autopsie (histologique) a indiqué des poumons et des reins congestionnés. Les rats (n = 6) exposés à 31,5 ppm d'hydroperoxyde de cumyle pendant sept périodes de 5 heures ont présenté une salivation, des difficultés respiratoires, des tremblements et une hyperémie des oreilles et de la queue. L'examen histologique a indiqué un emphysème et un épaississement des parois alvéolaires. Les rats (n = 6) exposés à 16 ppm d'hydroperoxyde de cumyle pendant douze périodes de 4,5 heures ont présenté une salivation et une irritation du nez alors que l'autopsie a indiqué que les organes étaient normaux.

La toxicité subchronique a été évaluée dans des groupes de 20 rats Fischer 344 (10 mâles et 10 femelles) exposés quotidiennement pendant 6 heures à 1, 6, 31 ou 124 mg / m3 d'hydroperoxyde de cumyl, 5 jours par semaine pendant 3 mois. L'exposition à 124 mg / m3 a été interrompue après 5 jours en raison d'une toxicité excessive; une mortalité a été observée chez 6 rats mâles sur 10 et 3 rats femelles sur 10 à 12 jours, moment auquel les animaux survivants ont été sacrifiés. Les observations cliniques des animaux dans le groupe de dose de 124 mg / m3 à 12 jours comprenaient une irritation des yeux et du nez, des difficultés respiratoires et une diminution du poids corporel. Les observations pathologiques attribuées à l'effet de l'article d'essai chez les animaux qui sont morts ou ont été sacrifiés dans le groupe de dose de 124 mg / m3 comprenaient l'ulcération et l'inflammation de la cornée, des cornées nasales et de la muqueuse de l'estomac; tandis que les observations d'atrophie thymique, d'épuisement du tissu lymphoïde dans les centres germinaux de certains ganglions lymphatiques et de la rate, de diminution de la teneur en lipides du foie et de diminution des globules blancs en circulation ont été attribuées au stress. Les observations hématologiques dans le groupe recevant une dose de 124 mg / m3 comprenaient une diminution généralisée du nombre de PCV, de globules rouges et de globules blancs et une diminution des taux d'hémoglobine. L'hydroperoxyde de cumyle n'a pas induit de modifications biologiquement significatives des paramètres cliniques, pathologiques, hématologiques et biochimiques, ou des valeurs d'analyse d'urine, lorsqu'il est administré à des concentrations de 1, 6 ou 31 mg / m3 chez les animaux maintenus en exposition pendant les 90 jours complets .

La production et l'utilisation de l'hydroperoxyde de cumyle dans la fabrication d'acétone, de phénol et d'alpha-méthylsytrène, en tant que catalyseur de polymérisation et en tant qu'agent de réticulation de résine polyester, peuvent entraîner sa libération dans l'environnement à travers divers flux de déchets. De petites quantités peuvent se former dans l'atmosphère et les eaux naturelles à partir du cumène. S'il est rejeté dans l'air, une pression de vapeur de 3,27 x 10-3 mm Hg à 25 ° C indique que l'hydroperoxyde de cumyle existera uniquement sous forme de vapeur dans l'atmosphère. L'hydroperoxyde de cumyle en phase vapeur sera dégradé dans l'atmosphère par réaction avec des radicaux hydroxyle produits photochimiquement; la demi-vie de cette réaction dans l'air est estimée à 45 heures. S'il est rejeté dans le sol, l'hydroperoxyde de cumyle devrait avoir une faible mobilité basée sur un Koc estimé de 2000. La volatilisation à partir de surfaces de sol humides n'est pas prévue sur la base d'une constante de la loi de Henry estimée à 4,7 x 10-8 atm-m3 / mole. On ne s'attend pas à ce que l'hydroperoxyde de cumyle se volatilise à partir des surfaces sèches du sol en fonction de sa pression de vapeur. En utilisant le test japonais MITI, 0% de la DBO théorique a été atteint en 4 semaines, indiquant que la biodégradation n'est pas un processus de devenir environnemental important. Les hydroperoxydes réagissent avec une variété de composés et se dégradent facilement en alcools correspondants. S'il est rejeté dans l'eau, il devrait s'adsorber sur les solides en suspension et les sédiments sur la base du Koc estimé. La volatilisation à partir de la surface de l'eau n'est pas prévue d'après la constante estimée de la loi de Henry de ce composé. Un FBC estimé à 12 suggère que le potentiel de bioconcentration dans les organismes aquatiques est faible. L'exposition professionnelle à l'hydroperoxyde de cumyle peut se produire par inhalation et par contact cutané avec ce composé sur les lieux de travail où l'hydroperoxyde de cumyle est produit ou utilisé.

La production d'hydroperoxyde de cumyle et son utilisation dans la fabrication d'acétone, de phénol et d'alpha-méthylsytrène (1), comme catalyseur de polymérisation (2) et comme agent de réticulation de résine polyester (3), peuvent entraîner sa libération dans l'environnement par divers flux de déchets (SRC).

Sur la base d'un schéma de classification (1), une valeur Koc estimée de 2000 (SRC), déterminée à partir d'une méthode d'estimation de la structure (2), indique que l'hydroperoxyde de cumyle devrait avoir une faible mobilité dans le sol (SRC). La volatilisation de l'hydroperoxyde de cumyle à partir de surfaces de sol humides n'est pas prévue (SRC) étant donné une constante de la loi d'Henry estimée à 4,7X10-8 atm-m3 m / mole (SRC), basée sur sa pression de vapeur, 3,27X10-3 mm Hg (3) et hydrosolubilité, 13 900 mg / L (4). L'hydroperoxyde de cumyle ne devrait pas se volatiliser à partir des surfaces de sol sec (SRC) en fonction de sa pression de vapeur (3). Un 0% de DBO théorique utilisant des boues activées dans le test japonais MITI (5) suggère que la biodégradation n'est pas un processus important de devenir environnemental dans le sol (SRC). Cependant, les hydroperoxydes réagissent avec une variété de composés et sont facilement réduits en alcools correspondants (6). Ils sont facilement décomposés par des ions métalliques multivalents, sont photosensibles et thermiquement sensibles et subissent une homolyse initiale de la liaison oxygène-oxygène, et ils sont facilement attaqués par les radicaux libres, subissant une décomposition induite et auto-induite (6). Par conséquent, la dégradation chimique devrait être le processus de devenir dominant dans le sol.

Selon un modèle de partage gaz / particules des composés organiques semi-volatils dans l'atmosphère (1), l'hydroperoxyde de cumyle, qui a une pression de vapeur de 3,27X10-3 mm Hg à 25 ° C (2), devrait exister uniquement dans le phase vapeur dans l'atmosphère ambiante. L'hydroperoxyde de cumyle en phase vapeur est dégradé dans l'atmosphère par réaction avec des radicaux hydroxyle produits photochimiquement (SRC); la demi-vie de cette réaction dans l'air est estimée à 45 heures (SRC), calculée à partir de sa constante de vitesse de 8,6X10-12 cm3 / molécule-s à 25 ° C (SRC) déterminée à l'aide d'une méthode d'estimation de la structure (3 ). L'hydroperoxyde de cumyle absorbe la lumière dans le spectre environnemental et a le potentiel de photolyse directe (4).

La constante de vitesse pour la réaction en phase vapeur de l'hydroperoxyde de cumyle avec des radicaux hydroxyles produits photochimiquement a été estimée à 8,6 x 10-12 cm3 / molécule-s à 25 ° C (SRC) en utilisant une méthode d'estimation de la structure (1). Cela correspond à une demi-vie atmosphérique d'environ 45 heures à une concentration atmosphérique de 5X10 + 5 radicaux hydroxyles par cm3 (1). Les hydroperoxydes sont décomposés par des réactions redox avec des ions métalliques multivalents (n'importe quel état d'oxydation) (2) et attaqués par des radicaux libres et par photodissociation (3). Aucune donnée spécifique n'a pu être trouvée sur les taux de dégradation des hydroperoxydes de cumyle par ces mécanismes de dégradation (SRC). Les réactions avec les radicaux libres sont rapides et devraient entraîner une décomposition dans les eaux naturelles et les atmosphères urbaines (2-4).

En utilisant une méthode d'estimation de la structure basée sur les indices de connectivité moléculaire (1), le Koc de l'hydroperoxyde de cumyle peut être estimé à 2000 (SRC). Selon un système de classification (2), cette valeur Koc estimée suggère que l'hydroperoxyde de cumyle devrait avoir une faible mobilité dans le sol. Les hydroperoxydes réagissent avec les ions métalliques multivalents et d'autres espèces omniprésentes dans le sol et sont facilement réduits en alcools correspondants (3). Par conséquent, il devrait se dégrader chimiquement rapidement dans le sol et ne devrait pas parcourir de longues distances dans le sol ou migrer vers les eaux souterraines (SRC).

La constante de la loi de Henry pour l'hydroperoxyde de cumyle est estimée à 4,7 x 10-8 atm-cu m / mole (SRC) dérivée de sa pression de vapeur, 3,27 x 10-3 mm Hg (1), et de sa solubilité dans l'eau, 13 900 mg / L (2) . Cette constante de la loi de Henry indique que l'hydroperoxyde de cumyle devrait être essentiellement non volatil à partir de l'eau et des surfaces de sol humides (3). L'hydroperoxyde de cumyle ne devrait pas se volatiliser à partir des surfaces de sol sec (SRC) en fonction de sa pression de vapeur (1).

L'hydroperoxyde de cumyle peut être émis comme polluant atmosphérique à partir de sources industrielles qui produisent des bruts cycliques et des intermédiaires, et des produits chimiques organiques industriels (1).

Selon les données de 2016 TSCA Inventory Update Reporting, 6 établissements déclarants estiment que le nombre de personnes raisonnablement susceptibles d'être exposées pendant la fabrication, le traitement ou l'utilisation de l'hydroperoxyde de cumyl aux États-Unis peut être aussi bas que 10 travailleurs et aussi élevé que 500 travailleurs par usine; les données peuvent être largement sous-estimées en raison d'informations commerciales confidentielles (CBI) ou de valeurs inconnues (1).

Le NIOSH (NOES Survey 1981-1983) a estimé statistiquement que 234 305 travailleurs (dont 69 933 femmes) étaient potentiellement exposés à l'hydroperoxyde de cumyle aux États-Unis (1). L'exposition professionnelle à l'hydroperoxyde de cumyle peut se produire par inhalation et par contact cutané avec ce composé sur les lieux de travail où l'hydroperoxyde de cumyle est produit ou utilisé (SRC). L'hydroperoxyde de cumyle a été détecté à 0-60 ug / m3 dans des échantillons d'air mesurés dans une usine d'isolation de câbles électriques dans la zone d'extrusion, il n'a pas été détecté dans une zone de vulcanisation d'une usine de semelles de chaussures ou des zones de vulcanisation et d'extrusion d'une usine de rechapage de pneus (2).

L'hydroperoxyde de cumyle est un peroxyde organique relativement stable. Cet agent oxydant est disponible dans le commerce avec une pureté de ~ 80%. Une solution 0,2 M dans le benzène a une demi-vie de 29 heures à 145 ° C. Les produits de décomposition de l'hydroperoxyde de cumyle sont le méthylstyrène, l'acétophénone et l'alcool cumylique. L'hydroperoxyde de cumyle pur peut être conservé à température ambiante, mais le potentiel de réaction incontrôlée et d'explosion est élevé. Le cumyle ainsi que d'autres hydroperoxydes peuvent subir une décomposition rapide sous l'influence d'une large gamme de composés traces, tels que les acides et les métaux.