Trietil sitrat (TEC), sitrik asidin etanol ile esterleştirilmesiyle elde edilen bir esterdir.
Sitrik asit esterleri, düşük uçuculuk, birçok organik ve polimerik malzeme için iyi çözücülük ve geleneksel ftalat plastikleştiricilere kıyasla nispeten düşük toksisite gibi olumlu fizikokimyasal özellikleri nedeniyle onlarca yıldır plastikleştirici ve çözücü olarak kullanılmaktadır.
TEC, düzenleyici baskıların ve tüketici tercihlerinin daha az toksik, daha biyolojik olarak parçalanabilir katkı maddelerini zorunlu kıldığı uygulamalarda ftalat plastikleştiricilere cazip bir alternatif olarak ortaya çıktı.
Tarihsel olarak sitrat esterleri (mono-, di- ve tri-alkil sitratlar) 20. yüzyılda ticari plastikleştiriciler ve katkı maddeleri olarak geliştirilmiştir.
Trietil sitrat özellikle selüloz asetat ve diğer polimerik sistemlerde, kaplamalarda, gıda ve kozmetik formülasyonlarında çözücü ve stabilizatör olarak kullanılır.
Zamanla düşük toksisitesi ve biyolojik olarak parçalanabilirliği, farmasötik film kaplamaları ve gıda ile temas eden malzemeler gibi özel uygulamalarda kullanımını yaygınlaştırmıştır.
CAS numarası: 77-93-0
Diğer adlar / eşanlamlılar: TEC; Trietil 2-hidroksipropan-1,2,3-trikarboksilat; Sitrat trietil ester; Trietil 2-hidroksipropan-1,2,3-trikarboksilat; Etil sitrat (trietil ester); Tris(etil) sitrat; 2-hidroksipropan-1,2,3-trikarboksilik asit trietil ester.
Fiziksel ve kimyasal özellikler
Temel özellikler (özet)
Görünüm: Berrak, renksiz sıvı
Koku: Hafif, hafif, karakteristik ester benzeri koku
Yoğunluk: 20 °C'de ~1,1 g·cm⁻³ (tipik literatür aralığı 1,10–1,12 g·cm⁻³)
Kaynama noktası: Yüksek; atmosferik basınç altında damıtmadan önce ayrışır; sıklıkla 258–260 °C civarında kaynama noktası bildirilmektedir (atmosferik basınç altında) — birçok endüstriyel kullanıcı saflaştırma için düşük basınçlı damıtma kullanmaktadır.
Erime noktası: Tipik olarak 0 °C'nin altında (oda sıcaklığında sıvı)
Buhar basıncı: Ortam sıcaklıklarında çok düşük (düşük uçuculuk)
Parlama noktası: Tipik olarak >150 °C (kapalı kap) — birçok kullanım standardına göre yanıcı olmayan olarak sınıflandırılır
Çözünürlük: Birçok organik çözücüyle karışabilir (alkoller, esterler, ketonlar); suyla sınırlı karışabilirlik ancak hidroksil grubu ve polarite nedeniyle bir miktar suda çözünür (suda çözünürlüğü sonludur; orta derecede çözünür — genellikle litre başına gram cinsinden bildirilir).
Bölüşüm katsayısı (log P): Orta derecede lipofilik; kesin değerler yönteme göre değişir ancak tri-ester yapısı lipofilisiteyi daha kısa esterlere göre artırır.
Kırılma indeksi: Birçok tedarikçi veri sayfasında 20 °C'de 1,430–1,435 civarında bildirilmiştir
Viskozite: Düşük ila orta, sıcaklığa bağlı; 40 °C'deki tipik kinematik viskozite değerleri kolayca pompalanabilen sıvı aralığındadır.
Kimyasal davranış
Hidroliz: Ester grupları, özellikle asidik veya bazik kataliz altında hidrolize duyarlıdır. Hidroliz, sitrik asit ve etanol verir; hidroliz hızları nötr koşullar altında yavaştır, ancak zorlu pH koşullarında veya biyolojik ortamlarda esterazlar tarafından hızlandırılabilir.
Transesterifikasyon: Katalitik koşullar altında TEC, karışık esterler elde etmek için alkoller veya poliollerle transesterifikasyona uğrayabilir.
Termal kararlılık: Tipik formülasyon ve işleme sıcaklıklarında kararlıdır ancak aşırı ısıtmada ayrışır; güçlü pirolitik koşullar altında ester bölünmesine ve dekarboksilasyona uğrayabilir.
Oksidasyon: Molekülde kolayca oksitlenebilen aromatik sistemler yoktur; oksidatif bozunma genellikle hidrolize kıyasla daha azdır ancak yüksek sıcaklıklarda radikal koşullar altında otoksidasyon yolları meydana gelebilir.
Sentez ve üretim yöntemleri
Endüstriyel sentez
Trietil sitratın endüstriyel üretimi genellikle asit katalizini kullanarak sitrik asidin etanol ile doğrudan esterleştirilmesi yoluyla gerçekleştirilir (yaygın katalizörler: konsantre sülfürik asit, p-toluensülfonik asit veya heterojen kataliz için iyon değişim asidik reçineleri).
Tepkime, üç karboksil grubunun ardışık esterleşmesi ve suyun uzaklaştırılması yoluyla dengeyi ester oluşumuna doğru ilerletmek suretiyle ilerler.
Genel tepki:
Sitrik asit + 3 EtOH ⇌ Trietil sitrat + 3 H2O
Temel operasyonel özellikler:
Katalizör seçimi: Homojen güçlü asitler (örneğin, H2SO4) yüksek dönüşüm sağlar ancak nötralizasyon ve dikkatli bir akış sonrası işlem gerektirir.
Heterojen asit katalizörler (asidik iyon değişim reçineleri; sülfonatlı polimerler) daha kolay ürün ayrımı, katalizörün yeniden kullanımı ve daha az korozyon sağlar.
Suyun uzaklaştırılması: Suyun sürekli uzaklaştırılması (örneğin toluen ile azeotropik damıtma, moleküler eleklerin kullanımı veya düşük basınçlı damıtma) dengeyi ürün tarafına kaydırır ve verimi artırır.
Sıcaklık kontrolü: Yüksek sıcaklıklar reaksiyon hızını artırır ancak yan reaksiyonları da teşvik edebilir; tipik endüstriyel sıcaklıklar katalizöre ve proses tasarımına bağlı olarak 90-150 °C arasında değişir.
Etanol fazlalığı: Reaksiyonun tamamlanmasını sağlamak ve etkili karıştırma için sıvı fazı korumak amacıyla sıklıkla etanol fazlası kullanılır.
Alternatif rotalar
Transesterifikasyon: TEC, diğer sitrat esterlerinin (örneğin triasetin türevlerinden trietil sitrat) katalitik koşullar altında etanol ile transesterifikasyonu yoluyla hazırlanabilir, ancak sitrik asitten doğrudan esterifikasyon en yaygın olanıdır.
Enzimatik kataliz: Lipazlar ve esterazlar, daha ılımlı koşullar altında (daha düşük sıcaklık, çözücüsüz veya düşük su aktiviteli sistemler) esterleşmeyi katalize edebilir; maliyet ve verim nedeniyle büyük ölçekte daha az yaygın olsa da özel veya yüksek saflıktaki uygulamalar için caziptir.
Laboratuvar ölçekli prosedür (temsili)
Tipik bir laboratuvar sentezi, sitrik asit monohidrat, fazla miktarda mutlak etanol, p-toluensülfonik asit (katalizör) ve Dean-Stark aparatı kullanılarak suyun azeotropik olarak uzaklaştırılmasını içerir.
Geri akış ve TLC veya GC izleme ile tamamlandıktan sonra reaksiyon karışımı nötralize edilir (örneğin sodyum bikarbonat), tuzları uzaklaştırmak için filtrelenir ve çözücü döner buharlaştırma ile uzaklaştırılır.
Analitik kalitedeki ürün için son saflaştırma vakum distilasyonu veya kolon kromatografisi ile yapılabilir.
Arıtma ve kalite kontrolü
Arıtma teknikleri
Vakum damıtma: Yüksek kaynama noktası ve termal hassasiyet nedeniyle vakum damıtma, saflaştırma ve çözücü giderimi için yaygın olarak kullanılır.
Sıvı-sıvı ekstraksiyonu: Asit katalizörlerin nötralizasyonu ve inorganik tuzların uzaklaştırılmasının ardından, organik faz ayrılabilir ve polar safsızlıkları uzaklaştırmak için yıkanabilir.
Adsorpsiyon ve filtrasyon: Aktif karbon veya silika işlemi renk cisimlerini ve eser miktardaki safsızlıkları giderebilir.
Kalite kontrol parametreleri
GC-FID veya GC-MS ile analiz (uygun türevlendirme veya doğrudan analizden sonra): saflık % a/a olarak ifade edilir.
Su içeriği (Karl Fischer titrasyonu): suya duyarlı uygulamalar için kritiktir (örneğin, polimer işleme, ilaçlar).
Asit değeri ve ester içeriği: Tam esterleşmenin ve serbest asit bulunmamasının sağlanması için titrimetrik tayin.
Ağır metaller: Gıda ve ilaç sınıflarında mevzuata uygunluk için ICP-MS veya AAS taraması.
Kalan çözücüler: Düşük kalan etanol veya diğer proses çözücülerini doğrulamak için GC analizi.
Analitik yöntemler
Gaz kromatografisi (GC)
GC, alev iyonizasyon tespiti (FID) veya kütle spektrometrisi (MS) ile birleştirildiğinde, TEC ve ilgili esterlerin kantifikasyonu ve safsızlık profillemesi için yaygın olarak kullanılır.
Tipik numune hazırlama, uygun bir organik çözücüde seyreltmeyi içerir; GC koşulları altında uygun şekilde ısıtıldığında ve enjekte edildiğinde uçucu özelliği nedeniyle TEC için türevlendirme nadiren gereklidir.
TRİETİL SİTRAT HAKKINDA GÜVENLİK BİLGİLERİ
İlk yardım önlemleri:
İlk yardım önlemlerinin açıklaması:
Genel tavsiye:
Bir doktora danışın.
Bu güvenlik bilgi formunu görevli doktora gösterin.
Tehlikeli bölgeden uzaklaşın:
Solunması halinde:
Solunması halinde kişiyi temiz havaya çıkarın.
Nefes almıyorsa suni teneffüs yapın.
Bir doktora danışın.
Cilt ile temas halinde:
Kirlenmiş giysilerinizi ve ayakkabılarınızı hemen çıkarın.
Bol su ve sabunla yıkayınız.
Bir doktora danışın.
Gözle temas halinde:
En az 15 dakika boyunca bol su ile iyice yıkayın ve bir doktora danışın.
Hastaneye nakil sırasında gözlerinizi yıkamaya devam edin.
Yutulması halinde:
Kusturmaya çalışmayın.
Bilinci yerinde olmayan bir kişiye asla ağızdan bir şey vermeyin.
Ağzınızı su ile çalkalayın.
Bir doktora danışın.
Yangınla mücadele tedbirleri:
Söndürme ortamı:
Uygun söndürme ortamı:
Su spreyi, alkole dayanıklı köpük, kuru kimyasal veya karbondioksit kullanın.
Madde veya karışımdan kaynaklanan özel tehlikeler
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı
İtfaiyecilere tavsiyeler:
Gerektiğinde yangınla mücadele için bağımsız solunum cihazı kullanın.
Kazara salınıma karşı önlemler:
Kişisel önlemler, koruyucu ekipman ve acil durum prosedürleri
Kişisel koruyucu ekipmanlarınızı kullanın.
Buhar, sis veya gazını solumaktan kaçınınız.
Personeli güvenli alanlara tahliye edin.
Çevresel önlemler:
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Muhafaza ve temizleme yöntemleri ve malzemeleri:
İnert emici bir madde ile emdirin ve tehlikeli atık olarak bertaraf edin.
Uygun, kapalı kaplarda imha edilmek üzere saklayınız.
Taşıma ve depolama:
Güvenli kullanım için önlemler:
Buhar veya sisin solunmasından kaçınınız.
Herhangi bir uyumsuzluk dahil olmak üzere güvenli depolama koşulları:
Kabı sıkıca kapalı olarak kuru ve iyi havalandırılan bir yerde saklayınız.
Açılan kaplar dikkatlice tekrar kapatılmalı ve sızıntıyı önlemek için dik tutulmalıdır.
Depolama sınıfı (TRGS 510): 8A: Yanıcı, aşındırıcı tehlikeli maddeler
Maruziyet kontrolleri/kişisel koruma:
Kontrol parametreleri:
İşyeri kontrol parametrelerine sahip bileşenler
Mesleki maruziyet sınır değerlerine sahip hiçbir madde içermez.
Pozlama kontrolleri:
Uygun mühendislik kontrolleri:
İyi endüstriyel hijyen ve güvenlik uygulamalarına uygun şekilde kullanın.
Molalardan önce ve iş günü sonunda ellerinizi yıkayın.
Kişisel koruyucu ekipman:
Göz/yüz koruması:
Sıkı oturan güvenlik gözlüğü.
Yüz siperi (en az 8 inç).
NIOSH (ABD) veya EN 166(AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış göz koruma ekipmanlarını kullanın.
Cilt koruması:
Eldivenle tutun.
Eldivenler kullanılmadan önce kontrol edilmelidir.
Uygun eldiven kullanın
Bu ürünün ciltle temas etmesini önlemek için eldivenin dış yüzeyine dokunmadan çıkarma tekniğini kullanın.
Kirlenmiş eldivenleri kullanımdan sonra yürürlükteki yasalara ve iyi laboratuvar uygulamalarına uygun şekilde atın.
Ellerinizi yıkayın ve kurulayın.
Tam iletişim:
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Atılım süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Sıçrama teması
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Atılım süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Herhangi bir özel kullanım senaryosuna onay verildiği şeklinde yorumlanmamalıdır.
Vücut Koruması:
Kimyasallara karşı koruyucu tam tulum, Koruyucu donanımın türü, belirli iş yerindeki tehlikeli maddenin konsantrasyonuna ve miktarına göre seçilmelidir.
Solunum koruması:
Risk değerlendirmesi hava temizleyici solunum cihazlarının uygun olduğunu gösteriyorsa, mühendislik kontrollerine yedek olarak çok amaçlı kombinasyon (US) veya ABEK (EN 14387) tipi solunum cihazı kartuşlu tam yüz solunum cihazı kullanın.
Eğer solunum cihazı tek koruma aracınızsa, tam yüz hava beslemeli bir solunum cihazı kullanın.
NIOSH (ABD) veya CEN (AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış solunum cihazlarını ve bileşenlerini kullanın.
Çevresel maruziyetin kontrolü
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Kararlılık ve tepkime:
Kimyasal kararlılık:
Tavsiye edilen depolama koşullarında kararlıdır.
Uyumsuz malzemeler:
Güçlü oksitleyici maddeler:
Tehlikeli ayrışma ürünleri:
Yangın şartlarında tehlikeli ayrışma ürünleri oluşur.
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı.
Bertaraf hususları:
Atık arıtma yöntemleri:
Ürün:
Fazla ve geri dönüştürülemeyen atıklarınızı lisanslı bir bertaraf şirketine sunun.
Bu materyali bertaraf etmek için lisanslı bir profesyonel atık bertaraf hizmetiyle iletişime geçin.
Kirlenmiş ambalaj:
Kullanılmayan ürün olarak atın