L'ANHYDRIDE MALÉIQUE (MALEIC ANHYDRIDE)

L'ANHYDRIDE MALÉIQUE (MALEIC ANHYDRIDE)

CAS No. : 108-31-6
EC No. : 203-571-6

Synonyms:
Furan-2,5-dione; Maleic anhydride; cis-Butenedioic anhydride; 2,5-Furanedione; Maleic acid anhydride; Toxilic anhydride; MALEIC ANHYDRIDE; 2,5-Furandione; 108-31-6; furan-2,5-dione; Maleic acid anhydride; Toxilic anhydride; cis-Butenedioic anhydride; Dihydro-2,5-dioxofuran; Polymaleic anhydride; Maleinanhydrid; 2,5-dihydrofuran-2,5-dione; RCRA waste number U147; 2,5-Furandione, homopolymer; Poly(maleic anhydride); Maleinanhydrid [Czech]; Maleic anhydride polymer; NSC 137651; Maleic anhydride oligomer; Anhydrid kyseliny maleinove; Poly(maleic acid anhydride); Maleic anhydride, homopolymer; CCRIS 2941; HSDB 183; Maleic acid anhydride homopolymer; Maleic Anhydride; Anhydrid kyseliny maleinove [Czech]; MAH/Maleic Anhydride; EINECS 203-571-6; Maleic anhydride, polymers; RCRA waste no. U147; MALEIC ANHYDRIDE; MA; Maleic anhydride polymer, phenyl-terminated; Maleic anhydride, homopolymer, diphenyl terminated; Maleic Anhydrides; Maleic anhydride, 99%, pellets; 2,5-Furanedione; fumaric anhydride; furan-2,5-quinone; Sodium n-amylxanthate; PubChem16845; ACMC-1CROF; Maleic anhydride, 99%; Maleic Anhydride (MAN); Furan-2,5-dione; Maleic anhydride; cis-Butenedioic anhydride; 2,5-Furanedione; Maleic acid anhydride; Toxilic anhydride; MALEIC ANHYDRIDE; 2,5-Furandione; Epitope ID:122673; EC 203-571-6; ma; Lytron 810 (Salt/Mix); Lytron 820 (Salt/Mix); Maleic anhydride, briquettes; Maleic anhydride (briquette); Maleic anhydride treated BSA; 24937-72-2; 5-17-11-00055 (Beilstein Handbook Reference); KSC177I6H; (Z)-butanedioic acid anhydride; Maleimide-Related Compound 11; Maleic anhydride, powder, 95%; Maleic anhydride [UN2215] [Corrosive]; Maleic anhydride, for synthesis, 99.0%; SC-79370; Maleic anhydride [UN2215] [Corrosive]; Maleic anhydride treated bovine serum albumin; ST51046487; Maleic anhydride, puriss., >=99.0% (NT); Maleic anhydride, SAJ first grade, >=98.0%; Maleic anhydride treated non-fat dry milk powder; Maleic anhydride, 95% (may contain up to 5% maleic acid); MAN

L'anhydride maléique

L'anhydride maléique est un composé organique de formule C2H2 (CO) 2O. C'est l'anhydride d'acide de l'acide maléique. C'est un solide incolore ou blanc avec une odeur âcre. Il est produit industriellement à grande échelle pour des applications dans les revêtements et les polymères.

Propriétés
Formule chimique C4H2O3
Masse moléculaire 98,057 g · mol − 1
Apparence Cristaux ou aiguilles blancs [3]
Odeur irritante, suffocante [3]
Densité 1,48 g / cm3
Point de fusion 52,8 ° C (127,0 ° F; 325,9 K)
Point d'ébullition 202 ° C (396 ° F; 475 K)
Solubilité dans l'eau Réactions
Pression de vapeur 0,2 mmHg (20 ° C) [3]
Susceptibilité magnétique (χ) -35,8 · 10−6 cm3 / mol

Production
L'anhydride maléique est produit par oxydation en phase vapeur du n-butane. Le processus global convertit les groupes méthyle en carboxylate et déshydrogéne le squelette. La sélectivité du procédé reflète la robustesse de l'anhydride maléique, avec son système de double liaison conjugué. Traditionnellement, l'anhydride maléique était produit par oxydation du benzène ou d'autres composés aromatiques. En 2006, seules quelques petites usines continuent d'utiliser du benzène.

Dans les deux cas, le benzène et le butane sont introduits dans un courant d'air chaud, et le mélange est passé à travers un lit de catalyseur à haute température. Le rapport air / hydrocarbure est contrôlé pour empêcher le mélange de s'enflammer. Le pentoxyde de vanadium et le trioxyde de molybdène sont les catalyseurs utilisés pour la voie du benzène, tandis que le phosphate de vanadium est utilisé pour la voie du butane:

C4H10 + 3,5 O2 → C4H2O3 + 4 H2O ∆H = −1236 kJ / mol
Le principal processus concurrent implique la combustion complète du butane, une conversion deux fois plus exothermique que l'oxydation partielle.

La méthode traditionnelle utilisant le benzène est devenue non rentable en raison des prix élevés et toujours en hausse du benzène et du respect des réglementations sur les émissions de benzène. De plus, lors de la production d'anhydride maléique (4 atomes de carbone), un tiers des atomes de carbone d'origine est perdu sous forme de dioxyde de carbone lors de l'utilisation de benzène (6 atomes de carbone). Les processus catalytiques modernes partent d'une molécule à 4 carbones et n'attachent que de l'oxygène et éliminent l'eau; le corps à base 4-C de la molécule reste intact. Dans l'ensemble, la nouvelle méthode est donc plus efficace sur le plan matériel. [6]

Des parallèles existent avec la production d'anhydride phtalique: alors que les méthodes plus anciennes utilisent du naphtalène, les méthodes modernes utilisent l'o-xylène comme matière première.

Réactions
La chimie de l'anhydride maléique est très riche, reflétant sa disponibilité immédiate et sa réactivité bifonctionnelle. Il s'hydrolyse, produisant de l'acide maléique, cis-HOOC – CH = CH – COOH. Avec les alcools, le demi-ester est généré, par exemple, cis-HOOC-CH = CH-COOCH3.

L'anhydride maléique est un substrat classique des réactions de Diels-Alder. [7] Il a été utilisé pour des travaux en 1928, sur la réaction entre l'anhydride maléique et le 1,3-butadiène, pour lesquels Otto Paul Hermann Diels et Kurt Alder ont reçu le prix Nobel en 1950. C'est par cette réaction que l'anhydride maléique s'est converti en de nombreux pesticides et les produits pharmaceutiques.

Anhydride maléique Diel.Alder réaction avec butadiene.svg
Réaction de Michael de l'anhydride maléique avec des composés actifs de méthylène ou de méthine tels que les esters malonate ou acétoacétate en présence d'un catalyseur d'acétate de sodium. Ces intermédiaires ont ensuite été utilisés pour la génération des intermédiaires du cycle de Krebs acides aconitique et isocitrique. [8]

L'anhydride maléique se dimérise dans une réaction photochimique pour former le dianhydride cyclobutane tétracarboxylique (CBTA). Ce composé est utilisé dans la production de polyimides et comme film d'alignement pour les écrans à cristaux liquides. [9]

Dimérisation de l'anhydride maléique
C'est également un ligand pour les complexes métalliques à faible valence, par exemple Pt (PPh3) 2 (MA) et Fe (CO) 4 (MA).

En raison de son cycle de 4 électrons π dans un réseau de 5 atomes avec des orbitales p, on a longtemps pensé que l'anhydride maléique présentait une antiaromaticité. Cependant, une étude thermochimique a conclu que seuls 8 kJ / mol d'énergie de déstabilisation peuvent être attribués à cet effet, ce qui le rend au mieux faiblement antiaromatique. [10]

Les usages
L'anhydride maléique est utilisé dans de nombreuses applications.

Environ 50% de la production mondiale d'anhydride maléique est utilisée dans la fabrication de résines polyester insaturées (UPR). Des fibres de verre hachées sont ajoutées à l'UPR pour produire des plastiques renforcés de fibre de verre qui sont utilisés dans une large gamme d'applications telles que les bateaux de plaisance, les accessoires de salle de bain, les automobiles, les réservoirs et les tuyaux.

L'anhydride maléique est hydrogéné en 1,4-butanediol (BDO), utilisé dans la production de polyuréthanes thermoplastiques, de fibres élasthanne / spandex, de résines de polybutylène téréphtalate (PBT) et de nombreux autres produits.

Applications
L'anhydride maléique a une très large gamme d'utilisations allant des additifs alimentaires aux applications industrielles.

ZONES D'UTILISATION
Matière première en résine synthétique (polyesters insaturés)
Peintures et revêtements
Modificateurs de résine
Stabilisateurs de chlorure de vinyle
Additifs alimentaires (acide fumarique, acide succinique, acide malique)
Produits chimiques agricoles
Agents d'encollage du papier
Imides
Tensioactifs
Plastifiants (DOM, DBM, DEM)
Autre (GBL, 14BG, THF)

Le malathion est un insecticide populaire dérivé de l'anhydride maléique.

Structure des esters de sulfosuccinate de sodium, classe courante de tensioactifs dérivés de l'anhydride maléique.

Les anhydrides alcénylsucciniques, dérivés de l'anhydride maléique, sont largement utilisés dans la fabrication du papier.
La réaction de Diels-Alder de l'anhydride maléique et du butadiène et de l'isoprène donne les anhydrides tétrahydrophtaliques respectifs qui peuvent être hydrogénés en anhydrides hexahydrophtaliques correspondants. Ces espèces sont utilisées comme agents de durcissement dans les résines époxy. Un autre marché pour l'anhydride maléique est celui des additifs pour huiles lubrifiantes, qui sont utilisés dans les huiles de carter de moteurs à essence et diesel comme dispersants et inhibiteurs de corrosion. Des modifications des spécifications des lubrifiants et des moteurs plus efficaces ont eu un effet négatif sur la demande d'additifs pour huiles lubrifiantes, donnant des perspectives de croissance stables pour l'anhydride maléique dans cette application.

Un certain nombre d'applications plus petites pour l'anhydride maléique. L'industrie alimentaire utilise de l'acide malique qui est un dérivé de l'anhydride maléique dans les édulcorants artificiels et les améliorations de goût. Les produits de soins personnels consommant de l'anhydride maléique comprennent les sprays pour cheveux, les adhésifs et les vernis à sol. L'anhydride maléique est également un précurseur de composés utilisés pour les détergents de traitement de l'eau, les insecticides et fongicides, les produits pharmaceutiques et d'autres copolymères.

Emballage et transport
L'anhydride maléique liquide est disponible dans des camions-citernes et / ou des conteneurs-citernes en acier inoxydable, isolés et équipés de systèmes de chauffage pour maintenir la température de 65 à 75 ° C. Les wagons-citernes doivent être agréés pour le transport d'anhydride maléique fondu.

L'anhydride maléique liquide / fondu est une matière dangereuse conformément au RID / ADR.

Les granulés d'anhydride maléique solide sont transportés par camions. L'emballage est généralement en sacs en polyéthylène de 25 kg.

LES USAGES
L'anhydride maléique est principalement utilisé dans la formation de résines de polyester insaturé destinées à être utilisées dans les bateaux, les automobiles, les camions, les bâtiments, la tuyauterie et les appareils électriques. Les adhésifs pour huile lubrifiante synthétisés à partir d'anhydride maléique sont utilisés pour prolonger les intervalles de vidange d'huile et améliorer l'efficacité du moteur. L'anhydride maléique est également utilisé pour fabriquer des copolymères, des pesticides et d'autres composés organiques, ainsi que dans les synthèses Diels-Alder.

MAN - Anhydride maléique - est un anhydride carboxylique insaturé de faible poids moléculaire. Le produit fondu transparent et incolore est disponible dans les wagons-citernes, les camions-citernes et les conteneurs-citernes ISO (intermodaux).

Dans les résines de revêtement Anhydride maléique
Introduit des sites de durcissement pour la réticulation dans les revêtements de durcissement réactifs comme les alkyde
Fournit un site réactif pour les revêtements durcis aux UV
Élève la température de transition vitreuse pour améliorer la dureté et raccourcir les temps de séchage

L'anhydride maléique est une plate-forme chimique polyvalente avec deux sites réactifs distinctifs et est
Un composant essentiel dans la fabrication de résines polyester insaturées
La clé de nombreux additifs, dispersants et inhibiteurs de corrosion pour huiles lubrifiantes
Nécessaire pour préparer les anhydrides alcénylsucciniques (ASA) utilisés dans l'encollage du papier, les détergents, les produits chimiques pour champs pétrolifères et les agents de durcissement époxy
Réagit en copolymères avec des éthers vinyliques, du styrène et de l'acide acrylique utilisés dans les adhésifs, les textiles, les cosmétiques, les dentifrices, les émulsifiants, les dispersants, les peintures et les encres
Utilisé pour synthétiser l'acide malique pour l'amélioration de la saveur et le contrôle du pH dans les aliments et les boissons
Un intermédiaire menant à l'acide fumarique, aux produits chimiques agricoles, aux agents de traitement de l'eau, aux ignifuges et aux édulcorants

Effets sur la santé humaine et l'environnement
Ce composé présente des risques environnementaux relativement faibles, une caractéristique importante pour certaines applications. Chez l'homme, l'exposition à l'anhydride maléique peut provoquer une irritation des voies respiratoires, des yeux, des muqueuses exposées et de la peau. L'anhydride maléique est également un sensibilisant cutané et respiratoire. [11]

L'anhydride maléique est un produit chimique à faible profil de risque. L'anhydride maléique s'hydrolyse rapidement pour former de l'acide maléique en présence d'eau et, par conséquent, les expositions environnementales à l'anhydride maléique lui-même sont peu probables. L'acide maléique est biodégradable en conditions aérobies dans les boues d'épuration ainsi que dans le sol et l'eau.

De l'amidon alimentaire destiné à être utilisé sur les marchés nocturnes vendu par un fournisseur de la ville de Tainan, à Taiwan, contenait de l'anhydride maléique en décembre 2013. Le fournisseur a fait l'objet d'une enquête concernant les 300 tonnes d'amidon contaminé; une inspection antérieure en novembre avait trouvé 32 tonnes.

L'anhydride maléique se présente sous forme d'aiguilles cristallines incolores, de flocons, de pastilles, de bâtonnets, de briquettes, de grumeaux ou d'une masse fondue. Fond à 113 ° F. Expédié à la fois sous forme solide et à l'état fondu. Les vapeurs, fumées et poussières irritent fortement les yeux, la peau et les muqueuses. Point d'éclair 218 ° F. Température d'auto-inflammation 890 ° F. Utilisé pour fabriquer des peintures, des plastiques et d'autres produits chimiques.

L'anhydride maléique est un anhydride dicarboxylique cyclique qui est l'anhydride cyclique de l'acide maléique. Il a un rôle d'allergène. C'est un anhydride dicarboxylique cyclique et un membre des furanes.

L'anhydride maléique est utilisé dans la formulation des résines. L'exposition à l'anhydride maléique peut résulter de rejets accidentels dans l'environnement ou sur les lieux de travail où il est produit ou utilisé. On a observé que l'exposition par inhalation aiguë (à court terme) des humains à l'anhydride maléique provoque une irritation des voies respiratoires et des yeux. On a observé qu'une exposition chronique (à long terme) à l'anhydride maléique provoquait une bronchite chronique, des crises de type asthme et une irritation des voies respiratoires supérieures et des yeux chez les travailleurs. Chez certaines personnes, des allergies se sont développées de sorte que des concentrations plus faibles ne peuvent plus être tolérées. Des effets rénaux ont été observés chez des rats exposés de manière chronique à l'anhydride maléique par gavage (placement expérimental du produit chimique dans l'estomac). L'EPA n'a pas classé l'anhydride maléique pour sa cancérogénicité.

Les chiens ont reçu 60 mg / kg / jour d'anhydride maléique pendant 990 jours. Les taux plasmatiques d'anhydride maléique ont été déterminés. Une constante de taux d'absorption de 3,49X10-3 / jour et une constante de taux d'élimination de 8,32X10-2 / jour ont été calculées en supposant un modèle à un compartiment. Selon le modèle, 99% de l'état d'équilibre ont été atteints au jour 55 de l'étude. Les chiens ont été maintenus à l'état d'équilibre pendant les 35 derniers jours de l'étude.

L'anhydride maléique a un ordre de toxicité plutôt faible par voie cutanée indiquant une absorption limitée par cette voie.

L'anhydride maléique est probablement hydrolysé en acide maléique puis hydroxylé en acide malique, qui participe au cycle de Krebs ou peut être excrété inchangé ou sous forme conjuguée. L'acide maléique est un antimétabolite de l'acide fumarique.

IDENTIFICATION: L'anhydride maléique se présente sous forme d'aiguilles incolores ou de grumeaux ou granulés blancs. Il a une odeur irritante et suffocante. L'anhydride maléique est très soluble dans l'eau et réagit facilement avec l'eau pour former de l'acide maléique.

UTILISATION:
L'anhydride maléique est utilisé pour fabriquer d'autres produits chimiques utilisés dans les résines, les colorants, les médicaments et l'agriculture.

EXPOSITION: Les travailleurs manipulant l'anhydride maléique dans la fabrication peuvent respirer des vapeurs ou avoir un contact direct avec la peau. L'exposition est peu probable dans la population générale. Si l'anhydride maléique est libéré dans l'environnement, il réagira avec l'eau pour former de l'acide maléique en quelques minutes. En raison de la réaction rapide avec l'eau, la probabilité que l'anhydride maléique se lie aux particules du sol et de l'eau, soit décomposé par des micro-organismes dans le sol et l'eau, se déplace dans le sol ou se déplace dans l'air à partir du sol ou des surfaces d'eau est faible. Si l'anhydride maléique est libéré dans l'air, il sera dégradé par réaction avec d'autres produits chimiques et la lumière. RISQUE: Une irritation respiratoire, une bronchite chronique et de l'asthme ont été signalées chez des travailleurs qui respiraient de très faibles concentrations de vapeur ou de poussière d'anhydride maléique. Une irritation cutanée et des réactions allergiques et une irritation oculaire ont également été signalées chez des travailleurs suite à une exposition à des vapeurs ou à de la poussière d'anhydride maléique. Une irritation cutanée et une sensibilisation ont été observées chez des animaux de laboratoire exposés à l'anhydride maléique, et une irritation oculaire sévère s'est produite lors d'un contact direct. Une irritation respiratoire et oculaire, des difficultés respiratoires, des lésions du nez et des poumons et une diminution du poids corporel ont été observées chez des animaux de laboratoire exposés de manière répétée à des concentrations faibles à modérées de vapeurs d'anhydride maléique. Aucune modification de la fertilité ou augmentation des anomalies congénitales ou des avortements n'a été observée chez des rats de laboratoire ayant reçu des doses orales modérées d'anhydride maléique sur deux générations. Aucune formation de tumeur n'a été observée chez les animaux de laboratoire exposés à de faibles concentrations de vapeurs d'anhydride maléique pendant 6 mois ou nourris à des doses faibles à modérées d'anhydride maléique pendant 2 ans. La Conférence américaine des hygiénistes industriels gouvernementaux a déterminé que l'anhydride maléique ne peut pas être classé comme cancérogène pour l'homme en raison de l'absence de formation de tumeurs dans un nombre limité d'études sur des animaux de laboratoire et de l'absence de données chez l'homme. Le potentiel de l'anhydride maléique 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 13e rapport du programme national de toxicologie des États-Unis sur les carcinogènes.

En raison de ses propriétés d'anhydride dicarboxylique à double liaison, MA / anhydride maléique / peut être utilisé à la fois pour la polycondensation et la polyaddition. Les résines de polyester et alkyde, les laques, les plastifiants, les copolymères et les lubrifiants sont les produits finis techniques les plus importants. Des exemples de copolymères d'importance industrielle sont: le MA-styrène (pour les plastiques techniques) et le MA-acide acrylique (utilisé dans l'industrie des détergents). Les résines polyester et alkyde, en particulier, sont utilisées dans la production de plastiques renforcés de fibre de verre, dans les industries de la construction et de l'électricité, et dans la construction de pipelines et de navires. ... De plus petites quantités d'AM sont utilisées dans la production de pesticides (captane, malathion) et d'inhibiteurs de croissance (hydrazide d'acide maléique).

L'anhydride maléique est facilement hydrolysé en acide maléique dans des conditions aqueuses. En conséquence, ces deux produits chimiques sont présentés en raison des conditions utilisées pour tester leur toxicité. La seule différence peut être due au potentiel de l'anhydride maléique de former des haptènes par acylation avec des acides aminés, entraînant une réponse immunologique (sensibilisation cutanée et respiratoire).

En plus de la fabrication d'anhydride maléique par un procédé classique à lit fixe au n-butène, un nouveau procédé basé sur un système de réacteur à lit fluidisé a été commercialisé.

L'anhydride maléique est utilisé dans la formulation des résines. L'exposition à l'anhydride maléique peut résulter de rejets accidentels dans l'environnement ou sur les lieux de travail où il est produit ou utilisé. On a observé que l'exposition par inhalation aiguë (à court terme) des humains à l'anhydride maléique provoque une irritation des voies respiratoires et des yeux. On a observé qu'une exposition chronique (à long terme) à l'anhydride maléique provoquait une bronchite chronique, des crises de type asthme et une irritation des voies respiratoires supérieures et des yeux chez les travailleurs. Chez certaines personnes, des allergies se sont développées de sorte que des concentrations plus faibles ne peuvent plus être tolérées. Des effets rénaux ont été observés chez des rats exposés de manière chronique à l'anhydride maléique par gavage (placement expérimental du produit chimique dans l'estomac). L'EPA n'a pas classé l'anhydride maléique pour sa cancérogénicité.

L'anhydride maléique est un constituant du flux chimique de déchets qui peut être soumis à une élimination ultime par incinération contrôlée. Incinération contrôlée; il faut veiller à ce qu'une oxydation complète en produits non toxiques se produise.

Les résidus d'acide maléique et d'anhydride maléique sont exemptés de l'exigence d'une tolérance lorsqu'ils sont utilisés conformément aux bonnes pratiques agricoles en tant qu'ingrédients inertes (ou parfois actifs) dans les formulations de pesticides appliquées uniquement aux cultures en croissance. Utilisation: Stabilisateur. Limite: Pour les formulations pesticides appliquées aux pommes avec un intervalle minimum avant récolte de 21 jours.

L'anhydride maléique est désigné comme substance dangereuse en vertu de l'article 311 (b) (2) (A) de la Federal Water Pollution Control Act et est en outre réglementé par les amendements de la Clean Water Act de 1977 et 1978. Ces règlements s'appliquent aux rejets de cette substance. Cette désignation comprend tous les isomères et hydrates, ainsi que toutes les solutions et mélanges contenant cette substance.

L'anhydride maléique est un additif alimentaire indirect destiné à être utilisé uniquement comme composant d'adhésifs.

L'anhydride maléique a retardé l'activité cancérigène du benzo (a) pyrène et du dibenzo (a, h) anthazène lorsqu'il était appliqué avec ces agents cancérigènes sur des souris par voie cutanée.

UTILISATION:
L'anhydride maléique est une substance solide se présentant sous la forme d'aiguilles incolores ou d'un solide cristallin blanc. L'anhydride maléique est un intermédiaire utilisé dans une large gamme de produits, principalement dans la fabrication de résines de polyester insaturé.

EXPOSITION HUMAINE ET TOXICITÉ: L'anhydride maléique est irritant pour la peau chez l'homme. Des brûlures cutanées graves et des démangeaisons ont été signalées après un contact cutané. On a signalé que la poussière ou la vapeur provoquaient une conjonctivite, une inflammation et un gonflement des paupières, un larmoiement sévère et une photophobie. Des rapports de cas d'irritation respiratoire et de sensations d'irritation nasale et d'inconfort pulmonaire dans une étude menée sur des volontaires indiquent que l'anhydride maléique est un irritant respiratoire. Dans l'étude sur des volontaires, une altération de l'odorat a également été signalée. Un seul travailleur a présenté une réaction cutanée positive à un test épicutané, indiquant une sensibilisation cutanée. L'exposition répétée des travailleurs est associée à l'asthme, comme en témoignent plusieurs rapports de cas. On ne sait pas si l'asthme a un fond immunologique.

ÉTUDES ANIMALES: Une exposition par inhalation pendant 6 heures jusqu'à 199 mg / m3 de vapeur d'anhydride maléique n'a pas causé de mortalité chez les rats. À la concentration la plus élevée, des signes d'irritation des yeux et du nez ont été observés. Le contact direct avec de la poudre d'anhydride maléique a provoqué une grave irritation cutanée chez les lapins, et une solution à 1% était très irritante pour leurs yeux. Les principaux effets identifiés dans les études d'inhalation de quatre semaines et six mois chez le rat, le hamster et le singe rhésus étaient des lésions des voies respiratoires, y compris le nez, la trachée et les poumons. Dans deux études chez le rat (90 jours ou 90 et 183 jours), l'administration alimentaire d'anhydride maléique a entraîné une néphrite. Dans une étude de deux générations chez le rat avec administration par gavage, aucun effet sur la fertilité n'a été trouvé, mais le taux de grossesse du groupe témoin était exceptionnellement bas (50-70%). Le seul effet sur le développement observé était une légère réduction du poids corporel des petits de la première portée de la première génération, à ce niveau de dose (150 mg / kg p.c./jour), une toxicité sévère, y compris la mortalité, a été observée chez les animaux parents. L'anhydride maléique était négatif dans le test d'Ames. Un test d'aberration chromosomique in vitro a montré un effet positif. Un test d'aberration chromosomique in vivo a été négatif. Aucune différence liée au traitement dans l'incidence des tumeurs n'a été trouvée dans une étude de cancérogénicité alimentaire chez le rat.

ÉTUDES D'ÉCOTOXICITÉ: La limite de tolérance médiane pour Gambusia affinis (moustique) s'est avérée être de 240 mg / L / 24 ou 48 h et de 230 mg / L / 96 h lors d'un test statique effectué dans une eau de bassin à turbidité élevée; 20-23 ° C, pH 5,8-8,0, aéré; poissons traités à la terramycine pour prévenir ou traiter la pourriture de la queue. La CL100 était de 320 mg / L / 24 h.

Les travailleurs indemnes ont signalé une irritation nasale en 1 min suivie d'une irritation oculaire en 15 min à 1,5-2 ppm. Les niveaux> / = 2,5 ppm sont extrêmement irritants. Une référence indique qu'à 0,5 ppm il y a une légère odeur sans irritation à environ 0,25 ppm. La fréquence des bronchites chroniques chez les travailleurs exposés pendant de nombreuses années à l'anhydride maléique est beaucoup plus élevée que chez ceux ayant des expositions similaires à l'anhydride phtalique.

La toxicité chronique et l'oncogénicité ont été évaluées chez des rats Fischer 344 mâles et femelles (504 mâles, 501 femelles; nombre / groupe non rapporté) exposés par voie orale à l'anhydride maléique dans l'alimentation à 0, 10, 32 et 100 mg / kg / jour pendant 2 ans . Il y avait des différences significatives entre les animaux traités et témoins sur les points suivants: numération des globules rouges (à 6 mois, diminution chez les mâles à toutes les doses, chez les femelles aux doses élevées et faibles; à 12 mois, diminution chez les mâles à faible dose) les taux d'hématocrite (à 6 mois, diminués chez les hommes aux doses élevées et faibles) et les adénomes thyroïdiens à cellules claires et l'hyperplasie (femmes à toutes les doses, non considérées comme liées au traitement). Il n'y avait pas de différences significatives entre les animaux traités et témoins sur les points suivants: poids corporel et d'organe, mortalité, neurologie, ophtalmologie ou analyse d'urine.

La mutagénicité de l'anhydride maléique (AMM) a été évaluée dans les souches testeurs de Salmonella TA98, TA100, TA1535, TA1537 et TA1538, à la fois en présence et en l'absence d'activation métabolique ajoutée par la fraction S9 de foie de rat induite par Aroclor. MA a été testé pour la mutagénicité à des concentrations allant jusqu'à 500 ug / plaque en utilisant la méthode de superposition quantitative. L'AM n'a provoqué de réponse positive dans aucune des souches bactériennes testeuses, avec ou sans activation métabolique.

La capacité de l'anhydride maléique à provoquer des aberrations chromosomiques dans les cellules de la moelle osseuse a été examinée chez des rats Sprague-Dawley mâles et femelles (15 / sexe / groupe) exposés par inhalation à des concentrations de 0, 1 ou 100 mg / m3 pour un seul Exposition de 6 heures. Cinq rats / sexe / groupe ont été sacrifiés 6, 24 et 48 heures après la fin de l'exposition et 50 cellules / animal ont été notés pour les aberrations chromosomiques. Il n'y avait aucune différence entre les animaux traités et témoins en ce qui concerne la fréquence des aberrations chromosomiques dans les cellules de la moelle osseuse.

Les concentrations plasmatiques d'anhydride maléique ont été évaluées chez des chiens beagle de race pure (4 / sexe) ingérant du matériel d'essai dans l'alimentation à des doses de 60 mg / kg / jour pendant 90 jours. Des échantillons de plasma ont été prélevés aux jours 1, 3, 12, 29 et 90 jours sur l'étude pour la mesure de l'anhydride maléique. Les données ont été analysées par un programme d'estimation de paramètres non linéaires. En supposant le modèle à un compartiment, une constante de taux d'absorption de 3,49 x 10 (-3) jours (-1) et un taux d'élimination de 8,32 x 10 (-2) jours (-1) ont été obtenus. Le modèle prédit donc que l'état d'équilibre a été atteint au jour 55 de l'étude.

La production et l'utilisation de l'anhydride maléique comme intermédiaire chimique dans la production de résines, de colorants intermédiaires, de produits pharmaceutiques, de produits chimiques agricoles et de polymères peuvent entraîner sa libération dans l'environnement par divers flux de déchets. Il a été suggéré que la formation in situ d'anhydride maléique dans l'atmosphère ambiante peut être possible par photooxydation d'hydrocarbures aromatiques (benzène, toluène, xylène); le produit d'hydrolyse de l'anhydride maléique a été trouvé dans des échantillons d'eau de pluie. S'il est rejeté dans l'air, une pression de vapeur de 0,25 mm Hg à 25 ° C indique que l'anhydride maléique existera uniquement sous forme de vapeur dans l'atmosphère. L'anhydride maléique en phase vapeur sera dégradé dans l'atmosphère par réaction avec des radicaux hydroxyles, des molécules d'ozone et des radicaux nitrate produits par photochimie avec des demi-vies de 11 jours, 6,5 jours et 8 heures, respectivement. La réaction atmosphérique avec les radicaux nitrate est un important puits de nuit pour l'anhydride maléique. L'anhydride maléique absorbe à des longueurs d'onde> 290 nm et, par conséquent, peut être sensible à la photolyse directe par la lumière du soleil. S'il est rejeté dans le sol, l'anhydride maléique devrait avoir une mobilité très élevée sur la base d'un Koc estimé de 1. Cependant, l'anhydride maléique s'hydrolyse rapidement dans l'eau formant de l'acide maléique.

Par conséquent, le lessivage potentiel dans le sol devrait être dominé par la dégradation en acide maléique. La volatilisation à partir de surfaces de sol humides ne devrait pas être un processus de devenir important en raison de l'hydrolyse. L'anhydride maléique ne devrait pas se volatiliser à partir des surfaces sèches du sol en fonction de sa pression de vapeur. Divers tests de dépistage de biodégradation ont révélé que l'anhydride maléique était facilement biodégradable. Cependant, les taux de biodégradation disponibles pour l'anhydride maléique devraient refléter le produit d'hydrolyse acide maléique. 

La production et l'utilisation de l'anhydride maléique comme intermédiaire chimique dans la production de résines, d'intermédiaires de colorant, de produits pharmaceutiques, de produits chimiques agricoles et de polymères (1) peuvent entraîner son rejet dans l'environnement via divers flux de déchets (SRC). Il a été suggéré que la formation in situ d'anhydride maléique dans l'atmosphère ambiante peut être possible par photooxydation d'hydrocarbures aromatiques (benzène, toluène, xylène), ce qui a été démontré dans des études en laboratoire (2); l'acide maléique, le produit d'hydrolyse de l'anhydride maléique, a été trouvé dans des échantillons d'eau de pluie (2).

Sur la base d'un schéma de classification (1), une valeur Koc estimée de 1 (SRC), déterminée à partir d'une méthode d'estimation de la structure (2), indique que l'anhydride maléique devrait avoir une très grande mobilité dans le sol (SRC). Cependant, l'anhydride maléique s'hydrolyse rapidement dans l'eau formant de l'acide maléique avec des demi-vies d'hydrolyse de 3,32 et 0,37 minutes à 0 et 25,1 ° C respectivement (3). Par conséquent, le lessivage potentiel dans le sol devrait être dominé par la dégradation en acide maléique (SRC). La volatilisation de l'anhydride maléique à partir de surfaces de sol humides ne devrait pas être un processus de devenir important en raison de l'hydrolyse (SRC). L'anhydride maléique ne devrait pas se volatiliser à partir des surfaces sèches du sol (SRC) d'après une pression de vapeur de 0,25 mm Hg à 25 ° C (4). Divers tests de dépistage de la biodégradation ont montré que l'anhydride maléique était facilement biodégradable (5,6). Cependant, les taux de biodégradation disponibles pour l'anhydride maléique devraient refléter le produit d'hydrolyse acide maléique (SRC).

Sur la base d'un schéma de classification (1), une valeur Koc estimée de 1 (SRC), déterminée à partir d'une méthode d'estimation de la structure (2), indique que l'anhydride maléique ne devrait pas s'adsorber sur les solides en suspension et les sédiments (SRC). La volatilisation à partir de la surface de l'eau est attendue (3) basée sur une constante estimée de la loi de Henry de 3,9X10-6 atm-m3 / mole (SRC), développée à l'aide d'une méthode d'estimation de la constante de fragment (2). Cependant, l'anhydride maléique s'hydrolyse rapidement dans l'eau formant de l'acide maléique avec des demi-vies d'hydrolyse de 3,32 et 0,37 minutes à 0 et 25,1 ° C, respectivement (3). Par conséquent, la volatilisation ne devrait pas être un processus de devenir important dans l'eau en raison de l'hydrolyse (SRC). La bioconcentration de l'anhydride maléique dans les organismes aquatiques est peu probable en raison de son hydrolyse rapide (SRC). Divers tests de dépistage de la biodégradation ont montré que l'anhydride maléique était facilement biodégradable (5,6). Cependant, les taux de biodégradation disponibles pour l'anhydride maléique devraient refléter le produit d'hydrolyse acide maléique (SRC).

Selon un modèle de partage gaz / particules des composés organiques semi-volatils dans l'atmosphère (1), l'anhydride maléique, qui a une pression de vapeur de 0,25 mm Hg à 25 ° C (2), devrait exister uniquement sous forme de vapeur dans l'air ambiant. atmosphère. L'anhydride maléique en phase vapeur est dégradé dans l'atmosphère par réaction avec des radicaux hydroxyles produits photochimiquement (SRC); la demi-vie de cette réaction dans l'air est estimée à 11 jours (SRC), calculée à partir de sa constante de vitesse de 1,45 x 10-12 cm3 / molécule-s à 23 ° C (3). L'anhydride maléique en phase vapeur est également dégradé dans l'atmosphère par réaction avec l'ozone (SRC); la demi-vie de cette réaction dans l'air est estimée à 6,5 jours, calculée à partir de sa constante de vitesse estimée de 0,18 x 10-17 cm3 / molécule-s à 25 ° C qui a été calculée à l'aide d'une méthode d'estimation de la structure (4). Le radical nitrate (NO3) est l'oxydant atmosphérique dominant pendant la nuit dans la plupart des environnements atmosphériques (5). L'anhydride maléique en phase vapeur est dégradé dans l'atmosphère par réaction avec des radicaux nitrate (SRC); la demi-vie de cette réaction dans l'air est estimée à 8 heures (SRC), calculée à partir de sa constante de vitesse de 1,0X10-13 cm3 / molécule-s à 25 ° C (6). L'élimination de l'anhydride maléique par réaction avec les radicaux hydroxyle, l'ozone et les radicaux nitrate conduit à la formation de dicarbonyles (7). L'anhydride maléique absorbe à des longueurs d'onde> 290 nm (6) et peut donc être sensible à la photolyse directe par la lumière du soleil (SRC). En phase vapeur, l'hydrolyse de l'anhydride maléique est achevée en 21 heures à 96% d'humidité relative alors qu'aucune hydrolyse ne se produit à 50% d'humidité relative (8).

L'anhydride maléique, présent à 100 mg / L, a atteint 54,8% de sa DBO théorique en 2 semaines en utilisant un inoculum de boue activée à 30 mg / L et le test japonais MITI (1). En utilisant la ligne directrice 301B de l'OCDE (Ready Biodegradability: CO2 Evolution Test), l'anhydride maléique s'est avéré être facilement biodégradable avec des taux d'évolution de CO2 de 61,6% après 4 jours et de 93,2% après 11 jours (2); il a été noté que l'anhydride maléique s'hydrolyse dans les conditions d'essai et, par conséquent, on pense que l'acide maléique est le matériau d'essai étudié dans l'étude (2). Un autre test de la Ligne directrice 301B de l'OCDE a déterminé une évolution> 90% de CO2 en 25 jours (2). En utilisant la ligne directrice 301E de l'OCDE (Ready Biodegradability: Modified OECD Screening Test) et un inoculum de boue activée non adapté, l'anhydride maléique s'est avéré être facilement biodégradable avec une élimination de 73 à 81% après 28 jours (2). Le COT et la DCO-Mn de l'anhydride maléique, présents à 170 mg / L dans les eaux usées industrielles, ont été réduits respectivement de 98% et 99% après 1 jour d'acclimatation avec un inoculum de boues activées d'une station d'épuration (3) . Dans un rapport, une élimination de 99% a été obtenue en 4 heures par la boue activée (4). D'autres rapportent 40 à 60% de DBO théorique en 5 jours avec un inoculum d'eaux usées (5,6). Les données suggèrent que l'anhydride maléique devrait se biodégrader rapidement (SRC); cependant, l'anhydride maléique s'hydrolyse rapidement dans l'eau formant de l'acide maléique avec des demi-vies d'hydrolyse de 3,32 et 0,37 minutes à 0 et 25,1 ° C, respectivement (7). Par conséquent, les taux de biodégradation disponibles devraient correspondre principalement à l'acide maléique (SRC).

La constante de vitesse pour la réaction en phase vapeur de l'anhydride maléique avec des radicaux hydroxyle produits photochimiquement a été mesurée comme 1,45 x 10-12 cm3 / molécule-s à 23 ° C (1). Cela correspond à une demi-vie atmosphérique d'environ 11 jours à une concentration atmosphérique de 5X10 + 5 radicaux hydroxyles par cm3 (2). La constante de vitesse pour la réaction en phase vapeur de l'anhydride maléique avec l'ozone a été estimée à 0,18 x 10-17 cm3 / molécule-s à 25 ° C (SRC), dérivée à l'aide d'une méthode d'estimation de la structure (2). Cela correspond à une demi-vie atmosphérique d'environ 6,5 jours à une concentration atmosphérique de 7X10 + 11 molécules d'ozone par cm3 (2). La constante de vitesse pour la réaction en phase vapeur de l'anhydride maléique avec les radicaux nitrate atmosphériques est rapportée comme 1,0 x 10-13 cm3 / molécule-s à 25 ° C (3). Cela correspond à une demi-vie atmosphérique d'environ 8 heures (SRC) à une concentration atmosphérique nocturne de 2,5X10 + 8 radicaux nitrate par cm3 (4). L'anhydride maléique absorbe à des longueurs d'onde> 290 nm (3) et, par conséquent, peut être sensible à la photolyse directe par la lumière du soleil (SRC). L'anhydride maléique s'hydrolyse dans l'eau à température ambiante pour former de l'acide maléique (5). Les constantes de vitesse d'hydrolyse du premier ordre, en solution initialement neutre, à 0 et 25,1 ° C ont été mesurées à 0,00348 et 0,03140 par seconde (6) qui correspondent à des demi-vies de 3,32 et 0,37 minutes respectivement (SRC). En phase vapeur, l'hydrolyse de l'anhydride maléique est achevée en 21 heures à 96% d'humidité relative alors qu'aucune hydrolyse ne se produit à 50% d'humidité relative (7).

Un FBC estimé de 5 a été calculé chez les poissons pour l'anhydride maléique (SRC), en utilisant un log Koe estimé de 1,62 (1) et une équation dérivée de la régression (1). Selon un système de classification (2), ce FBC suggère que le potentiel de bioconcentration dans les organismes aquatiques est faible (SRC). De plus, l'anhydride maléique s'hydrolyse rapidement dans l'eau formant de l'acide maléique avec des demi-vies d'hydrolyse de 3,32 et 0,37 minutes à 0 et 25,1 ° C respectivement (3). La bioconcentration de l'anhydride maléique dans les organismes aquatiques est peu probable en raison de son hydrolyse rapide (SRC).

En utilisant une méthode d'estimation de structure basée sur des indices de connectivité moléculaire (1), le Koc de l'anhydride maléique peut être estimé à 1 (SRC). Selon un schéma de classification (2), cette valeur Koc estimée suggère que l'anhydride maléique devrait avoir une mobilité très élevée dans le sol. Cependant, l'anhydride maléique s'hydrolyse rapidement dans l'eau formant de l'acide maléique avec des demi-vies d'hydrolyse de 3,32 et 0,37 minutes à 0 et 25,1 ° C respectivement (3). Par conséquent, le lessivage potentiel dans le sol devrait être dominé par la dégradation en acide maléique (SRC).

La constante de la loi de Henry pour l'anhydride maléique est estimée à 3,9X10-6 atm-m3 / mole (SRC) en utilisant une méthode d'estimation de la constante de fragment (1). Cette constante de la loi de Henry indique que l'anhydride maléique devrait se volatiliser à partir des surfaces de l'eau (2). Cependant, l'anhydride maléique s'hydrolyse rapidement dans l'eau formant de l'acide maléique avec des demi-vies d'hydrolyse de 3,32 et 0,37 minutes à 0 et 25,1 ° C respectivement (3). Par conséquent, la volatilisation ne devrait pas être un processus de devenir important dans l'eau ou les sols humides (SRC). L'anhydride maléique ne devrait pas se volatiliser à partir des surfaces sèches du sol (SRC) d'après une pression de vapeur de 0,25 mm Hg à 25 ° C (4).

Les principales sources d'émissions par ordre décroissant sont la production d'anhydride phtalique, la production d'anhydride maléique, la fabrication du produit final et les pertes d'emballage.

L'anhydride maléique peut être trouvé à 100-600 ppm (en volume) dans l'échappement de processus sans relâche des usines de fabrication d'anhydride phtalique (1).

L'anhydride maléique serait un constituant de l'arôme du café (1).

L'anhydride maléique a été identifié comme un sous-produit de désinfection organique dans une usine pilote d'eau potable à Evansville, IN, qui utilisait du dioxyde de chlore comme désinfectant principal (1).

NIOSH (enquête NOES 1981-1983) a estimé statistiquement que 81 551 travailleurs (dont 14 807 sont des femmes) sont potentiellement exposés à l'anhydride maléique aux États-Unis (1). L'exposition professionnelle à l'anhydride maléique peut se produire par inhalation et par contact cutané avec ce composé sur les lieux de travail où l'anhydride maléique est produit ou utilisé (SRC). Les données de surveillance et d'utilisation indiquent que la population générale peut être exposée à l'anhydride maléique par inhalation d'air ambiant (SRC).

Description générale
La structure de l'acide maléique se compose de quatre molécules de carbone ainsi que de groupes carboxylate à chaque extrémité, avec une double liaison entre les atomes de carbone centraux. L'anhydride d'acide maléique a cinq atomes dans sa molécule cyclique, la liaison insaturée subit une polymérisation radicalaire en présence d'un initiateur.

Application
L'anhydride maléique peut être utilisé dans la synthèse de résines de polyester insaturé et comme réactif dans la synthèse de produits importants tels que des produits chimiques agricoles, des additifs lubrifiants et des acidulants alimentaires.

L'anhydride maléique est produit par oxydation du benzène ou d'un hydrocarbure en C4 tel que le butane en présence d'un catalyseur à l'oxyde de vanadium. L'anhydride maléique peut être converti en acide maléique par hydrolyse et en esters par alcoolyse.