1-Бромпропан ( н -пропилбромид или nPB ) — бромалкан с химической формулой CH3CH2CH2Br . Это бесцветная жидкость, которая используется в качестве растворителя. Имеет характерный углеводородный запах. Его промышленное применение резко возросло в 21 веке из-за поэтапного отказа от хлорфторуглеродов и хлоралканов , таких как 1,1,1 - трихлорэтан, в соответствии с Монреальским протоколом .
Промышленные пути получения 1-бромпропана включают свободно-радикальные присоединения к соответствующим алкенам. Таким образом, получается антимарковниковский продукт . [2] В качестве альтернативы, н -пропанол может быть замещенно бромирован. [3] Последняя реакция также является жизнеспособным лабораторным синтезом.
Один из лабораторных методов заместительного бромирования заключается в обработке пропанола смесью бромистоводородной и серной кислот :
Альтернативные пути синтеза включают обработку пропанола трибромидом фосфора [4] или посредством реакции Хунсдиккера с масляной кислотой . [5]
Как и многие другие жидкие галогенуглероды, 1-бромпропан находит применение в качестве жидкого или газообразного растворителя . Он является растворителем для клеев в аэрозольных клеях, которые склеивают пенопластовые подушки. [6] Он является растворителем в производстве асфальта , в авиационной промышленности для технического обслуживания и в производстве синтетических волокон. [7] Он является растворителем для обезжиривания пластика, оптики и металлических поверхностей, для удаления остатков пайки с электронных плат. [8] Это агрессивный растворитель с показателем каури-бутанола 129, что аналогично 1,1,1-трихлорэтану . [9]
Его растущее использование в 21 веке стало результатом необходимости замены хлорфторуглеродов и перхлорэтилена в качестве растворителя для химической чистки [10] , однако его использование в химической чистке неуклонно снижается, и к 2020 году его использование для химической чистки практически исчезло [11], в то время как перхлорэтилен оставался наиболее распространенным растворителем в химической чистке по состоянию на 2024 год.
В Европейском союзе 1-бромпропан классифицируется как репродуктивный токсичный агент в соответствии с Регистрацией, оценкой, разрешением и ограничением химических веществ , что делает его «веществом, вызывающим очень высокую обеспокоенность». [12]
С 5 января 2022 года 1-бромпропан был добавлен в список опасных загрязнителей воздуха (HAP) Закона США о чистом воздухе. [13]
С 2007 года он был одобрен для использования в рамках Политики существенных новых альтернатив (SNAP) Агентства по охране окружающей среды США в качестве подходящей замены для химикатов, разрушающих озоновый слой. [14] В 2013 году Агентство по охране окружающей среды США объявило, что на основе плана работы, разработанного в соответствии с Законом о контроле за токсичными веществами 1976 года , оно начнет полную оценку риска 1-бромпропана. [15] В декабре 2022 года Агентство по охране окружающей среды США опубликовало пересмотренное определение риска из оценки риска от августа 2020 года, которое использовалось для формирования предлагаемого правила управления рисками в июле 2024 года. [16] [17]
Отдел охраны труда и техники безопасности Департамента труда Северной Каролины выпустил предупреждение об опасности в июне 2014 года, поскольку «это не регулируется для защиты работников, потребителей или окружающей среды». [18]
В 2003 году Американская конференция государственных промышленных гигиенистов (ACGIH) установила средневзвешенное по времени пороговое предельное значение для 8-часового воздействия на уровне 10 частей на миллион (ppm). В 2014 году ACGIH приняла нижнее пороговое предельное значение в 0,1 ppm в качестве 8-часового средневзвешенного по времени. Калифорнийское управление по охране труда и технике безопасности установило допустимый предел воздействия на уровне 5 ppm в 2010 году. Хотя симптомы чрезмерного воздействия могут начаться в течение 2 дней после воздействия, обычно длительное воздействие более вредно. [8]
В 2008 году Центр по контролю и профилактике заболеваний США рекомендовал, что использование 1-бромпропана в качестве замены перхлорэтилену может потребовать корректировки и модификации оборудования, улучшения вентиляции и использования средств индивидуальной защиты . [10]
В 2013 году экспертная группа, созванная Национальной токсикологической программой США , единогласно рекомендовала классифицировать 1-бромпропан как обоснованно ожидаемый канцероген для человека . [19]
Длительное воздействие 1-бромпропана на рабочем месте в концентрациях, превышающих рекомендуемые, привело к серьезным травмам рабочих в Соединенных Штатах. [20] Его использование в качестве растворителя в аэрозольных клеях, используемых для склеивания поролоновых подушек, было особенно спорным. [6] Сообщаемые симптомы чрезмерного воздействия влияют на нервную систему и включают спутанность сознания, невнятную речь , головокружение, парестезии и трудности при ходьбе , необычную усталость и головные боли, развитие артралгий , нарушения зрения (трудность фокусировки) и мышечные подергивания. Симптомы могут сохраняться в течение одного года. [10] Другие симптомы включают раздражение слизистых оболочек , глаз , верхних дыхательных путей и кожи, а также временную потерю сознания. [8] Потеря чувствительности в ступнях, пример парестезии, в разговорной речи называется «мертвой ногой» рабочими, которые страдают от нее. [6] Из "более 140 рабочих по всей стране, в основном с заводов в Юте, Миссисипи и Северной Каролине, [...] которые подверглись воздействию опасных концентраций химиката, многие из них заболели и [не могли] ходить". [6] Длительное воздействие одного рабочего, приведшее к неврологическим повреждениям, было освещено в NY Times. [6] Отбор проб воздуха на уровень 1-бромпропана и мониторинг мочи рабочих на метаболиты являются эффективными для измерения воздействия на рабочих. [8]
Профессиональное воздействие 1-бромпропана обычно происходит через вдыхание или контакт с кожей; он легко всасывается в кровь через кожу. Замена 1-бромпропана клеями на основе воды или ацетона является предпочтительным вариантом NIOSH для контроля профессионального воздействия, но другие варианты включают инженерный контроль, такой как изоляция и вентиляция, административный контроль и СИЗ, которые включают защиту органов дыхания и кожи. [8] 1-бромпропан может проникать через большинство перчаток, но не через те, которые сделаны из поливинилового спирта или ламинатов. [7]
Исследования 1-бромпропана на животных показали, что он является канцерогеном в этих моделях. [8] У грызунов, подвергшихся воздействию 1-бромпропана, чаще развивался рак легких , толстой кишки и кожи. [7]
Хотя 1-бромпропан производится естественным путем, [ требуется ссылка ] он является одним из очень короткоживущих веществ , разрушающих озоновый слой. Поскольку 1-бромпропан настолько короткоживущий, его потенциал разрушения озонового слоя (ODP) зависит от широты , на которой он высвобождается. [21] [22] По данным Агентства по охране окружающей среды США , ODP составляет 0,013–0,018 в широтах США и 0,071–0,100 в тропических широтах. [21]
В этом окончательном правиле n-пропилбромид (nPB) указан как приемлемая замена при использовании в качестве растворителя в промышленном оборудовании для очистки металлов, электроники или прецизионной очистки. Общая очистка металлов, прецизионная очистка и очистка электроники включает очистку с помощью промышленного оборудования для очистки, такого как паровые обезжириватели, поточные системы очистки или автоматизированное оборудование, используемое для очистки ниже точки кипения.