Диацетил

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Диацетил
Butandion - Butanedione.svg
Диацетил
Общие
Систематическое
наименование
2,3-бутандион
Традиционные названия диацетил, диметилглиоксаль
Хим. формула СH3СOСОСH3
Рац. формула С4H6O2
Физические свойства
Состояние жидкость
Молярная масса 86,01 г/моль
Плотность 0,98 г/см³
Термические свойства
Т. плав. -2,4 °C
Т. кип. 88-89 °C
Химические свойства
Растворимость в воде 33 г/100 мл
Растворимость в орг. растврорители смешивается
Оптические свойства
Показатель преломления 1,3951
Классификация
Рег. номер CAS 431-03-8
PubChem 650
SMILES
RTECS AJ9625000
ChemSpider 630
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

Диацетил (2,3-бутандион, диметилглиоксаль) — простейший представитель дикетонов с формулой С4H6O2.

Свойства[править | править вики-текст]

Диацетил — желто-зелёная жидкость, имеет сильный, жирный запах сливочного масла и сметаны, но практически безвкусен. Растворяется в воде 25 %. С метанолом образует азеотроп (62 °C, 25 %). Сильно летуч.

Получение[править | править вики-текст]

СH3СH2СОСH3 + NaNO2 + HCl → СH3С(NOH)СОСH3 → СH3СOСОСH3 + NH2OH
  • действием сильных неорганических кислот в присутствии солей Hg на диацетилен
  • дегидрированием 2,3-бутандиола[1]
  • диацетил получают при ферментации как побочный продукт синтеза валина, когда дрожжи производят α-ацетолактат, который покидает клетку и спонтанно декарбоксилируется в диацетил. Дрожжи затем абсорбируют диацетил, и восстанавливают кето-группу с образованием ацетоина и 2,3-бутандиола, относительно не пахнущие соединения.

Химические свойства[править | править вики-текст]

При действии разбавленной щелочи образуется 2,5-дигидрокси-2,5-диметил-1,4-циклогександион (1), в концентрированной щелочи образуется п-ксилохинон (2).

Самоконденсация диацетила.PNG

Подобно другим 1,2-дикетонам, с o-фенилендиамином диацетил дает производное хиноксалина, с NH3 и альдегидами — имидазола. При окислении гидропероксидами образуется уксусная кислота или её ангидрид.

Нахождение в природе[править | править вики-текст]

Содержится в коровьем жире, некоторых эфирных маслах, обжаренном кофе, цикории, продуктах гидролиза древесины, пиролиза табака.

Встречается в дистилляционных водах после отгонки эфирных масел кипариса, казацкого можжевельника, корня ветиверы и ириса, западно-индийского сандалового дерева, хмеля, тмина, корня ангелики.

В соке винограда встречается в количествах 0,1— 0,5 мг/дм3, в винах — 0,5—5 мг/дм3. Образуется при окислении ацетоина во время брожения спиртового, яблочно-молочного, а также в процессе различных обработок вин. Количество диацетила находится в прямой зависимости от исходной концентрации сахара в сусле. Участвует в создании аромата вин: некоторым винам придает приятный запах лесного ореха или слегка прогорклого масла. Белые столовые вина, содержащие диацетил выше 1 мг/дм3, приобретают тона окисленности. Пороговая концентрация 0,7—0,8 мг/дм3.

В некоторых видах пива (English Pale ales), присутствие диацетила приемлемо или желательно в низких или иногда в средних концентрациях.

Применение[править | править вики-текст]

Синтетический диацетил используется для создания некоторых ароматизаторов для пищевой промышленности при формировании запаха масла в производстве маргарина и других жировых пищевых продуктов. Хорошо маскирует синтетические добавки.

Безопасность[править | править вики-текст]

Безопасность при производстве[править | править вики-текст]

Национальный институт по охране труда и промышленной гигиене США сделал заявление, в котором предположил возможность возникновения серьёзных последствий при долгом вдыхании паров диацетила.

Служащим нескольких заводов, производящих искусственные ароматизаторы сливочного масла, был поставлен диагноз облитерирующий бронхиолит — серьёзное заболевание легких. Среди пострадавших в основном были молодые, здоровые, некурящие мужчины. Против облитерирующего бронхиолита нет лечения, необходима трансплантация легких.

Против компаний-производителей были возбуждены судебные дела, и после этого Агентство по охране окружающей среды США запустило исследование химических свойств ароматизаторов масла, использующихся в производстве попкорна. В марте 2004 года бывший сотрудник компании по производству попкорна Эрик Пиплз получил $ 20 млн за невозместимый вред легким, полученный в ходе трудовой деятельности.[2] 19 июля 2005 года присяжные присудили компенсацию в размере $2,7 млн ещё одному служащему завода по производству попкорна из Миссури, у которого появились нарушения работы дыхательной системы из-за воздействия диацетила.

26 июля 2006 года Международный профсоюз водителей грузовиков, а также Международный профсоюз работников пищевой промышленности и торговли подали исковое заявление в Администрацию США по охране труда и здоровья, требуя ввести временные нормативы, связанные с чрезвычайным положением, чтобы защитить служащих от вдыхания очень вредных паров диацетила.[3] Заявление сопровождалось подписями более чем 30ти выдающихся ученых.[4] Но решение так и не было принято до сих пор. 21 января 2009 года Администрация США по охране труда и здоровья опубликовала предварительный вариант возможного закона, который бы ограничивал подверженность влиянию диацетила.[5] Проект предусматривает предоставление данных о возможных нарушениях здоровья, способах оценки и сокращения подверженности вредному влиянию, специальном обучении персонала. Помимо диацетила, проект аналогично затрагивает такие вещества как ацетоин, ацетальдегид, уксусная кислота, фурфурол.[6]

В законодательстве Калифорнии в данное время существуют два законопроекта на запрет использования диацетила.[7][8][9]

Бюллетень и руководство Администрации США по охране труда и здоровья «Worker Alert» 2010 года рекомендует служащим использовать меры предосторожности, чтобы сократить потенциально смертельно опасные последствия работы с ароматизаторами масла, диацетилом или его заменителями.[10]

Безопасность потребителей[править | править вики-текст]

Специалист по легочным заболеваниям из Денверского Национального Еврейского Медицинского и Исследовательского Центра, доктор Сесиль Рос, в своем письме к федеральным властям и органам государственного регулирования предупредила о возможности развития облитерирующего бронхиолита из-за вдыхания паров диацетила не только у работников производства, но и у простых потребителей. Это связывают с приготовлением попкорна, содержащего диацетил, в микроволновой печи. Первым это письмо опубликовал Дэвид Майклз из Университета Джорджа Вашингтона, Института Общественного Здоровья в своем блоге.[11] Но единственным на данный момент примером служит случай, когда потребителю, который в течение как минимум 10 лет употреблял 2 упаковки попкорна с маслом ежедневно, был поставлен диагноз, часто наблюдающийся у работников предприятий, подвергнувшихся влиянию диацетила, — облитерирующий бронхиолит.[12] В этом случае, нарушение работы легких были объяснены вдыханием паров. Хоть это и редкий случай, но проба, взатая на кухне этого человека, показала такой же уровень диацетила, как и на местах производства попкорна.[12]

Американская Ассоциация производителей экстрактов и ароматизаторов рекомендовала уменьшить содержание диацетила в масле (24 September 2007). Первым брендом попкорна, заменившим диацетил на другой ингредиент стал Pop Weaver, который выпускается компанией Weaver Popcorn Company (Индианаполис).[13] 17 декабря 2007 года компания ConAgra Foods, выпускающая попкорн под брендами Orville Redenbacher и Act II, официально сообщила, что во всех сортах попкорна с маслом, выпускаемых ими, диацетил не будет использоваться. Продукция с измененным составом появилась на полках магазинов уже в октябре 2007.[14]

Решение Европейской Комиссии[править | править вики-текст]

Европейская комиссия разрешила использование диацетила в качестве ароматизатора во всех европейских странах.[15] Но в недавнем времени, Европейское ведомство по безопасности продуктов питания сделало заявление, в котором говорится, что диацетил наряду с другими ароматизаторами будет перепроверен научной экспертной группой по ароматизаторам и пищевым добавкам.

Примечания[править | править вики-текст]