Les nonylphénols sont une famille de composés organiques étroitement apparentés composés de phénol portant une queue de 9 carbone. Les nonylphénols peuvent se présenter sous de nombreuses structures, qui peuvent toutes être considérées comme des alkylphénols.
CAS NO:25154-52-3
EC NO: 284-325-5
SYNONYMS
(2,6-Dimethylheptan-4-yl)phenol;Monononylphenol;n-Nonylphenol;nonilfenol
CAS NO:25154-52-3
EC NO: 284-325-5
SYNONYMS
(2,6-Dimethylheptan-4-yl)phenol;Monononylphenol;n-Nonylphenol;nonilfenol;Nonylphenol;NONYLPHENOL;(ISOMERENGEMISCH);Nonylphenol (mixed isomers);Nonylphenol and its ethoxylates;Phenol, nonyl;Phenol, nonyl-;UN 2810;25154-52-3;nonylphenol;(2,6-Dimethylheptan-4-yl)phenol;Monononylphenol;n-Nonylphenol;nonilfenol;Nonylphenol;NONYLPHENOL;(ISOMERENGEMISCH);Nonylphenol (mixed isomers);Nonylphenol and its ethoxylates;Phenol, nonyl;Phenol, nonyl-;UN 2810;25154-52-3;nonylphenol;NONYLPHENOL;(ISOMERENGEMISCH);Nonylphenol (mixed isomers);Nonylphenol and its ethoxylates;Phenol
Les nonylphénols sont une famille de composés organiques étroitement apparentés composés de phénol portant une queue de 9 carbone. Les nonylphénols peuvent se présenter sous de nombreuses structures, qui peuvent toutes être considérées comme des alkylphénols. Ils sont utilisés dans la fabrication d'antioxydants, d'additifs pour huiles lubrifiantes, de détergents à lessive et à vaisselle, d'émulsifiants et de solubilisants. Ces composés sont également des précurseurs des tensioactifs non ioniques commercialement importants, les éthoxylates d'alkylphénol et les éthoxylates de nonylphénol, qui sont utilisés dans les détergents, les peintures, les pesticides, les produits de soins personnels et les plastiques. Le nonylphénol a attiré l'attention en raison de sa prévalence dans l'environnement et de son rôle potentiel en tant que perturbateur endocrinien et xénoestrogène, en raison de sa capacité à agir avec une activité de type œstrogène. L'œstrogénicité et la biodégradation dépendent fortement de la ramification de la sidechain nonyl. Le nonylphénol agit comme un agoniste du GPER (GPR30).
Structure et propriétés de base
Les nonylphénols entrent dans la catégorie chimique générale des alkylphénols et la structure des NP peut varier. Le groupe nonyle peut être attaché au cycle phénol à divers emplacements, habituellement les positions 4 et, dans une moindre mesure, les positions 2, et peut être ramifié ou linéaire. Un nonylphénol ramifié, le 4-nonylphénol, est le nonylphénol le plus produit et le plus commercialisé. Le mélange d'isomères de nonylphénol est un liquide jaune pâle, bien que les composés purs soient incolores. Les nonylphénols sont modérément solubles dans l'eau mais solubles dans l'alcool.
Le nonylphénol résulte de la dégradation environnementale des éthoxylates de nonylphénol, qui sont les métabolites de détergents commerciaux appelés éthoxylates d'alkylphénol. Les NPE sont un liquide de couleur orange clair à clair. Les éthoxylates de nonylphénol sont non ioniques dans l'eau, ce qui signifie qu'ils n'ont pas de charge. En raison de cette propriété, ils sont utilisés comme détergents, nettoyants, émulsifiants et diverses autres applications. Ils sont amphipathiques, ce qui signifie qu'ils ont à la fois des propriétés hydrophiles et hydrophobes, ce qui leur permet d'entourer des substances non polaires comme l'huile et la graisse, les isolant de l'eau.
Production
Le nonylphénol peut être produit industriellement, naturellement, et par dégradation environnementale d'éthoxylates d'alkylphénol. Industriellement, les nonylphénols sont produits par alkylation catalysée par un acide de phénol avec un mélange de nonènes. Cette synthèse conduit à un mélange très complexe avec divers nonylphénols: théoriquement, il existe 211 isomères constitutionnels et ce nombre passe à 550 isomères si l'on prend en compte les énantiomères.Pour fabriquer des NPE, les fabricants traitent le NP avec de l'oxyde d'éthylène dans des conditions basiques. Depuis sa découverte en 1940, la production de nonylphénol a augmenté de façon exponentielle, et entre 100 et 500 millions de livres de nonylphénol sont produites chaque année dans le monde, répondant à la définition des produits chimiques à haut volume de production.
Les nonylphénols sont également produits naturellement dans l'environnement. Un organisme, le ver de velours, produit du nonylphénol en tant que composant de son limon défensif. Le nonylphénol recouvre le canal d'éjection de la boue, l'empêchant de coller à l'organisme lorsqu'elle est sécrétée. Il prolonge également le processus de séchage suffisamment longtemps pour que la boue atteigne sa cible.
Un autre surfactant appelé nonoxynol, qui était autrefois utilisé comme spermicide intravaginal et lubrifiant pour préservatif, s'est métabolisé en nonylphénol libre lorsqu'il est administré à des animaux de laboratoire.
Applications
Le nonylphénol est utilisé dans la fabrication d'antioxydants, d'additifs pour huiles lubrifiantes, de détergents à lessive et à vaisselle, d'émulsifiants et de solubilisants.Il peut également être utilisé pour produire du tris (4-nonyl-phényl) phosphite (TNPP), qui est un antioxydant utilisé pour protéger les polymères, comme le caoutchouc, les polymères vinyliques, les polyoléfines et les polystyrènes en plus d'être un stabilisant dans les emballages alimentaires en plastique. Les sels de baryum et de calcium du nonylphénol sont également utilisés comme stabilisants thermiques pour le polychlorure de vinyle (PVC). Le nonylphénol est également souvent utilisé comme intermédiaire dans la fabrication des tensioactifs non ioniques éthoxylates de nonylphénol, qui sont utilisés dans les détergents, les peintures, les pesticides, les produits de soins personnels et les plastiques. Les éthoxylates de nonylphénol et de nonylphénol ne sont utilisés que comme composants de détergents ménagers en dehors de l'Europe. Nonyl Phenol, est utilisé dans de nombreuses formulations époxy principalement en Amérique du Nord.
Prévalence dans l'environnement
Le nonylphénol persiste dans les milieux aquatiques et est modérément bioaccumulable. Il n'est pas facilement biodégradable et il peut prendre des mois ou plus pour se dégrader dans les eaux de surface, les sols et les sédiments. La dégradation non biologique est négligeable.Le nonylphénol est partiellement éliminé pendant le traitement des eaux usées municipales en raison de la sorption des solides en suspension et de la biotransformation.Beaucoup de produits contenant du nonylphénol ont des applications «dans les égouts», comme le savon à lessive et à vaisselle, de sorte que les contaminants sont fréquemment introduits dans l'approvisionnement en eau. Dans les stations d'épuration, l'éthoxylate de nonylphénol se dégrade en nonylphénol, que l'on trouve dans l'eau et les sédiments des rivières ainsi que dans le sol et les eaux souterraines.Le nonylphénol se photodégrade à la lumière du soleil, mais sa demi-vie dans les sédiments est estimée à plus de 60 ans. Bien que la concentration de nonylphénol dans l'environnement diminue, on le trouve toujours à des concentrations de 4,1 µg / L dans les eaux fluviales et de 1 mg / kg dans les sédiments.
Une préoccupation majeure est que les boues d'épuration contaminées sont fréquemment recyclées sur les terres agricoles. La dégradation du nonylphénol dans le sol dépend de la disponibilité de l'oxygène et d'autres composants du sol. La mobilité du nonylphénol dans le sol est faible.
La bioaccumulation est importante chez les organismes aquatiques et les oiseaux, et du nonylphénol a été trouvé dans les organes internes de certains animaux à des concentrations de 10 à 1000 fois plus élevées que le milieu environnant.En raison de cette bioaccumulation et de la persistance du nonylphénol, il a été suggéré que le nonylphénol pourraient être transportés sur de longues distances et avoir une portée mondiale qui s'étend loin du site de contamination.
Le nonylphénol n'est pas persistant dans l'air, car il est rapidement dégradé par les radicaux hydroxyles.
Dangers environnementaux
Le nonylphénol est considéré comme un perturbateur endocrinien en raison de sa capacité à imiter les œstrogènes et à son tour à perturber l'équilibre naturel des hormones dans les organismes affectés. suffisamment élevé pour compenser.
Structure de l'hormone estradiol et de l'un des nonylphénols.
Les effets du nonylphénol sur l'environnement s'appliquent le plus aux espèces aquatiques. Le nonylphénol peut provoquer des perturbations endocriniennes chez les poissons en interagissant avec les récepteurs des œstrogènes et les récepteurs des androgènes. Des études rapportent que le nonylphénol déplace de manière compétitive les œstrogènes de son site récepteur chez la truite arc-en-ciel. Le nonylphénol provoque la féminisation des organismes aquatiques, diminue la fertilité des mâles et diminue la survie des jeunes poissons.Les études montrent que les poissons mâles exposés au nonylphénol ont un poids testiculaire inférieur.Le nonylphénol peut perturber la stéroïdogenèse hépatique. Une fonction des œstrogènes endogènes chez les poissons est de stimuler le foie pour produire de la vitellogénine, qui est une phospholipoprotéine.La vitellogénine est libérée par la femelle en cours de maturation et séquestrée par le développement d'ovocytes pour produire le jaune d'œuf.Les mâles ne produisent normalement pas de vitellogénine, mais lorsqu'ils sont exposés nonylphénol, ils produisent des niveaux de vitellogénine similaires à ceux des femelles.La concentration nécessaire pour induire la production de vitellogénine chez les poissons est de 10 ug / L pour le NP dans l'eau.Le nonylphénol peut également interférer avec le niveau de FSH (hormone folliculo-stimulante) libéré par l'hypophyse . Les concentrations de NP qui inhibent le développement et la fonction reproductrice des poissons endommagent également les reins, diminuent le poids corporel et induisent un comportement stressé.
Dangers pour la santé humaine
Les alkylphénols comme le nonylphénol et le bisphénol A ont des effets œstrogéniques sur l'organisme. Ils sont connus sous le nom de xénoestrogènes. Les substances œstrogéniques et autres perturbateurs endocriniens sont des composés qui ont des effets de type hormonal à la fois chez la faune et chez l'homme. Les xénoestrogènes fonctionnent généralement en se liant aux récepteurs des œstrogènes et en agissant de manière compétitive contre les œstrogènes naturels. Il a été démontré que le nonylphénol imite l'hormone naturelle 17ß-estradiol et qu'il entre en compétition avec l'hormone endogène pour se lier aux récepteurs des œstrogènes ER? et ERß.Nonylphenol a été découvert par accident pour avoir des effets hormonaux parce qu'il a contaminé d'autres expériences dans des laboratoires qui étudiaient les œstrogènes naturels utilisant des tubes en polystyrène.
Effets chez les femmes enceintes
Les injections sous-cutanées de nonylphénol en fin de grossesse provoquent l'expression de certaines protéines placentaires et utérines, à savoir le CaBP-9k, qui suggèrent qu'il peut être transféré à travers le placenta vers le fœtus. Il a également été démontré qu'il avait une puissance plus élevée sur le placenta du premier trimestre que l'oestrogène endogène 17ß-estradiol. De plus, une exposition prénatale précoce à de faibles doses de nonylphénol entraîne une augmentation de l'apoptose (mort cellulaire programmée) des cellules placentaires. Ces «faibles doses» variaient de 10-13-10-9 M, ce qui est inférieur à ce que l'on trouve généralement dans l'environnement.
Il a également été démontré que le nonylphénol affecte les sécrétions des molécules de signalisation des cytokines dans le placenta humain. Des cultures de cellules in vitro de placenta humain au cours du premier trimestre ont été traitées avec du nonylphénol, qui augmente la sécrétion de cytokines, notamment l'interféron gamma, l'interleukine 4 et l'interleukine 10, et réduit la sécrétion du facteur de nécrose tumorale alpha. Ce profil de cytokines déséquilibré à cette partie de la grossesse a été documenté comme entraînant un échec d'implantation, une perte de grossesse et d'autres complications.
Effets sur le métabolisme
Il a été démontré que le nonylphénol agit comme un produit chimique favorisant l'obésité ou un obésogène, bien qu'il ait paradoxalement démontré qu'il avait des propriétés anti-obésité.La croissance des embryons et des nouveau-nés est particulièrement vulnérable lorsqu'ils sont exposés au nonylphénol car de faibles doses peuvent perturber les processus sensibles qui se produisent des périodes de développement importantes: l'exposition prénatale et périnatale au nonylphénol a été associée à des anomalies du développement du tissu adipeux et donc de la synthèse et de la libération des hormones métaboliques (Merrill 2011). Plus précisément, en agissant comme un imitateur des œstrogènes, il a généralement été démontré que le nonylphénol interfère avec le contrôle de l'appétit hypothalamique. en interférant avec la signalisation de la leptine dans le mésencéphale, il a été démontré que le nonylphénol imite l'action de la leptine sur le neuropeptide Y et les neurones anorectiques POMC, qui a un effet anti-obésité en diminuant le comportement alimentaire. Cela a été observé lorsque des œstrogènes ou des imitateurs d'œstrogènes ont été injectés dans l'hypothalamus ventromédial.D'un autre côté, il a été démontré que le nonylphénol augmente l'apport alimentaire et a des propriétés améliorant l'obésité en diminuant l'expression de ces neurones anorexigènes dans le cerveau. expression de la ghréline: une enzyme produite par l'estomac qui stimule l'appétit.L'expression de la ghréline est positivement régulée par la signalisation des œstrogènes dans l'estomac, et elle est également importanteen guidant la différenciation des cellules souches en adipocytes (cellules graisseuses). Ainsi, il a été démontré que l'exposition prénatale et périnatale au nonylphénol augmente l'appétit et encourage le corps à stocker les graisses plus tard dans la vie.Enfin, une exposition à long terme au nonylphénol affecte la signalisation de l'insuline dans le foie. rats mâles adultes.
Cancer
L'exposition au nonylphénol a également été associée au cancer du sein. Il a été démontré qu'il favorise la prolifération des cellules cancéreuses du sein, en raison de son activité agoniste sur ER? (récepteur des œstrogènes?) dans les cellules cancéreuses du sein œstrogéno-dépendantes et œstrogènes indépendantes. Certains soutiennent que l'effet œstrogénique suggéré du nonylphénol, associé à son exposition humaine généralisée, pourrait potentiellement influencer le cancer du sein hormono-dépendant.
Exposition humaine et dégradation
Exposition
Le régime alimentaire semble la source la plus importante d'exposition au nonylphénol chez l'homme. Par exemple, des échantillons d'aliments ont été trouvés avec des concentrations allant de 0,1 à 19,4 µg / kg lors d'une enquête sur l'alimentation en Allemagne et un apport quotidien pour un adulte a été calculé à 7,5 µg / jour. Une autre étude a calculé un apport quotidien pour le groupe de nourrissons le plus exposé dans la fourchette de 0,23 à 0,65 µg / kg de poids corporel / jour. À Taiwan, les concentrations de nonylphénol dans les aliments variaient de 5,8 à 235,8 µg / kg. Les fruits de mer en particulier se sont avérés avoir une concentration élevée de nonylphénol.
Une étude menée chez des femmes italiennes a montré que le nonylphénol était l'un des contaminants les plus élevés à une concentration de 32 ng / mL dans le lait maternel par rapport à d'autres alkylphénols, tels que l'octylphénol, le monoéthoxylate de nonylphénol et deux éthoxylates d'octylphénol. L'étude a également révélé une corrélation positive entre la consommation de poisson et la concentration de nonylphénol dans le lait maternel, ce qui est un gros problème car le lait maternel est la principale source de nourriture pour les nouveau-nés, qui sont aux premiers stades de développement où les hormones sont très influentes. Des niveaux élevés de perturbateurs endocriniens dans le lait maternel ont été associés à des effets négatifs sur le développement neurologique, la croissance et la fonction de la mémoire.
L'eau potable ne représente pas une source d'exposition significative par rapport à d'autres sources telles que les matériaux d'emballage alimentaire, les produits de nettoyage et divers produits de soin de la peau. Les concentrations de nonylphénol dans l'eau potable traitée variaient de 85 ng / L en Espagne à 15 ng / L en Allemagne.
Des microgrammes de nonylphénol ont également été trouvés dans la salive de patients porteurs de scellants dentaires.
Panne
Lorsque les humains ingèrent du nonylphénol par voie orale, il est rapidement absorbé dans le tractus gastro-intestinal. On pense que les voies métaboliques impliquées dans sa dégradation impliquent la conjugaison glucuronide et sulfate, et les métabolites sont alors concentrés dans les graisses. Il existe des données incohérentes sur la bioaccumulation chez l'homme, mais il a été démontré que le nonylphénol se bioaccumule chez les animaux aquatiques et les oiseaux. Le nonylphénol est excrété dans les selles et dans l'urine.
Analytique
Étant donné que les nonylphénols sont omniprésents dans différentes matrices pertinentes pour l'environnement comme les échantillons d'aliments, d'eau potable et de tissus humains, il existe de nombreuses méthodes analytiques possibles pour leur détection. Les méthodes les plus courantes sont l'analyse avec GC-MS. Également en tant qu'application bidimensionnelle spéciale avec un GCxGC-ToF-MS. Néanmoins, les nonylphénols sont également séparés par des techniques HPLC.
Comme la ramification de la chaîne latérale nonyl joue un rôle important en raison de leur potentiel oestrogène variable, différents nonylphénols ont été synthétisés et analysés sur des systèmes GC-MS ou GC-FID.Dans ces études, la portée était également sur la séparation énantiosélective de différents nonylphénols depuis les systèmes biologiques sont généralement énantiosélectifs.
Régulation
La production et l'utilisation d'éthoxylates de nonylphénol et de nonylphénol est interdite dans l'Union européenne en raison de ses effets sur la santé et l'environnement.En Europe, pour des raisons environnementales, ils ont également été remplacés par des éthoxylates d'alcool plus chers, moins problématiques pour le l'environnement en raison de leur capacité à se dégrader plus rapidement que les nonylphénols. L'Union européenne a également inclus le NP sur la liste des substances dangereuses prioritaires pour les eaux de surface dans la directive-cadre sur l'eau. Ils mettent actuellement en œuvre une politique de réduction drastique des NP dans les voies navigables de surface. La norme de qualité environnementale pour le NP a été proposée à 0,3 ug / l. En 2013, les nonylphénols ont été enregistrés sur la liste des candidats REACH.
Aux États-Unis, l'EPA a établi des critères qui recommandent que la concentration de nonylphénol ne dépasse pas 6,6 ug / l dans l'eau douce et 1,7 ug / l dans l'eau salée. Pour ce faire, l'EPA soutient et encourage l'élimination volontaire du nonylphénol dans les détergents à lessive industriels. De même, l'EPA documente des propositions pour une règle de «nouvelle utilisation significative», qui obligerait les entreprises à contacter l'EPA si elles décidaient d'ajouter du nonylphénol à tout nouveau produit de nettoyage et détergent. Ils prévoient également de procéder à davantage d'évaluations des risques pour déterminer les effets du nonylphénol sur la santé humaine et l'environnement. Il a été suggéré que le nonylphénol pourrait être ajouté à la liste des produits chimiques figurant dans la loi de 1976 sur le contrôle des substances toxiques, mais cela ne s'est pas encore produit en 2014.
Dans d'autres pays d'Asie et d'Amérique du Sud, le nonylphénol est encore largement disponible dans les détergents commerciaux et il y a peu de réglementation.
Propriété physique
Point d'ébullition 293-297 deg C
Constante de dissociation pKa 10,25
log P (octanol-eau) 5,990
Hydrosolubilité 6.35 mg / L
Pression de vapeur 2.36E-05 mm Hg
Constante de la loi d'Henry 1.10E-06 atm-m3 / mole
Constante de taux de OH atmosphérique 5,17E-11 cm3 / molécule-s
Propriétés chimiques
Liquide visqueux jaune pâle; légère odeur phénolique.Insoluble dans l'eau; soluble dans la plupart des solvants organiques. Combustible.
Les usages
Le nonylphénol (NP) est un alkylphénol et avec ses dérivés, tels que le phosphite de trisnonylphénol (TNP) et les polyéthoxylates de nonylphénol (NPnEO), ils sont utilisés comme additifs dans l'industrie du plastique, par exemple dans le polypropylène où les éthoxylates de nonylphénol sont utilisés comme modificateurs de surface hydrophiles ou comme stabilisant lors de la cristallisation du polypropylène pour améliorer leurs propriétés mécaniques. Ils sont également utilisés comme antioxydants, agents antistatiques et plastifiants dans les polymères, et comme stabilisants dans les matériaux d'emballage alimentaire en plastique.
Les usages
Dans la préparation d'additifs pour huiles lubrifiantes, résines, plastifiants, agents tensioactifs.
Les usages
Utilisation principale comme intermédiaire dans la production de tensioactifs éthoxylés non ioniques; comme intermédiaire dans la fabrication d'antioxydants phosphitiques utilisés pour les industries des plastiques et du caoutchouc
Définition
Un mélange de monoalkylphénols isomères, principalement p-substitués.
Description générale
Un liquide épais et jaunâtre avec une légère odeur phénolique. Insoluble dans l'eau. Point d'éclair 285 ° F. Brûle bien que difficile à enflammer. Peut irriter la peau. Utilisé dans la fabrication d'additifs d'huile, de tensioactifs, de préparations fongicides et de plastiques et de caoutchouc.
Réactions de l'air et de l'eau
Insoluble dans l'eau.
Profil de réactivité
Le nonylphénol se comporte comme un acide organique très faible. Incompatible avec les substances réductrices fortes telles que les hydrures, les nitrures, les métaux alcalins et les sulfures. Un gaz inflammable (H2) est souvent généré et la chaleur de la réaction peut enflammer le gaz. Susceptible de réagir de manière exothermique avec l'acide sulfurique concentré et l'acide nitrique.
Danger pour la santé
Modérément toxique en cas d'ingestion. Gravement irritant pour la peau et les yeux.
Risque d'incendie
Non combustible, la substance elle-même ne brûle pas mais peut se décomposer en chauffant pour produire des fumées corrosives et / ou toxiques. Certains sont des oxydants et peuvent enflammer les combustibles (bois, papier, huile, vêtements, etc.). Le contact avec les métaux peut dégager de l'hydrogène gazeux inflammable. Les contenants peuvent exploser lorsqu'ils sont chauffés.
Réactivité chimique
Réactivité avec l'eau: pas de réaction; Réactivité avec les matériaux courants: Aucune réaction; Stabilité pendant le transport: Stable; Agents neutralisants pour acides et caustiques: Non pertinent; Polymérisation: non pertinente; Inhibiteur de polymérisation: Non pertinent.