Articulo de referencia

1,4-Butanodiol

{{RubberBible62nd|page=C-190|mode=cs2}} {{ICSC-ref|11|04|name=1,4-Butanediol|date=March 1999}} \n|C=4 | H=10 | O=2\n|Density = 1.0171 g/cm 3 (20 °C)\n|MeltingPtC = 20.1\n|Boilin...

El 1,4-butanodiol , también llamado butano-1,4-diol (otros nombres incluyen 1,4-B , BD , dose , BDO y 1,4-BD ), [ 5 ] es un alcohol primario y un compuesto orgánico con la fórmula HOCH₂CH₂CH₂CH₂OH . Es un líquido viscoso incoloro sintetizado por primera vez en 1890 mediante hidrólisis ácida de N,N'-dinitro-1,4-butanodiamina por el químico holandés Pieter Johannes Dekkers, quien lo llamó "tetrametilenglicol". [ 6 ] [ 7 ]

Síntesis

Conversión de butano a butanodiol o butirolactona mediante oxidación a anhídrido maleico seguida de hidrogenación sobre cromito de cobre . [ 8 ]

En una síntesis química industrial , el acetileno reacciona con dos equivalentes de formaldehído para formar butino-1,4-diol . La hidrogenación del butino-1,4-diol produce butano-1,4-diol. [ 9 ] También se produce a escala industrial a partir de anhídrido maleico en el proceso Davy, que primero se convierte en éster de maleato de metilo y luego se hidrogena. Otras rutas son a partir de butadieno , acetato de alilo y ácido succínico .

Se ha comercializado una ruta biológica para el BD que utiliza un organismo genéticamente modificado . [ 10 ] La biosíntesis se lleva a cabo a través del 4-hidroxibutirato .

Uso industrial

El butano-1,4-diol se utiliza industrialmente como disolvente y en la fabricación de algunos tipos de plásticos , fibras elásticas y poliuretanos . En química orgánica , el 1,4-butanodiol se utiliza para la síntesis de γ-butirolactona (GBL). En presencia de ácido fosfórico y a alta temperatura, se deshidrata para formar el importante disolvente tetrahidrofurano . [ 11 ] A unos 200 °C en presencia de catalizadores de rutenio solubles , el diol sufre deshidrogenación para formar butirolactona . [ 12 ] Se utiliza para sintetizar éter diglicidílico de 1,4-butanodiol , que luego se utiliza como diluyente reactivo para resinas epoxi . [ 13 ] 

El 1,4-butanodiol se utiliza en la producción de plástico de tereftalato de polibutileno (PBT). [ 14 ]

Se estimó que la producción mundial de butano-1,4-diol era de aproximadamente un millón de toneladas métricas al año y que el precio de mercado era de unos 2000 dólares estadounidenses (1600 euros) por tonelada en 2005. En 2013, se estimó que la producción mundial ascendía a miles de millones de libras (lo que equivale aproximadamente a un millón de toneladas métricas). [ 15 ]

Casi la mitad se deshidrata a tetrahidrofurano para fabricar fibras como Spandex . [ 16 ] El mayor productor es BASF . [ 17 ]

Uso como droga recreativa

La FDA advierte sobre los productos que contienen GHB y sus profármacos, como el butano-1,4-diol.

El butano-1,4-diol también se utiliza como droga recreativa conocida por algunos usuarios como "Bute", [ 18 ] "One Comma Four", "Liquid Fantasy", "One Four Bee" o "One Four BDO".

Algunos tribunales federales de Estados Unidos han declarado que el 1,4-butanodiol ejerce efectos similares a los de su metabolito, el análogo del GABA , el gamma-hidroxibutirato (GHB), pero otros tribunales federales han dictaminado que no es así.

El 1,4-butanediol ( CAS 110-64-5) puede venderse erróneamente como 1,4-butanodiol, pero no debe confundirse con este.

Farmacocinética

El butano-1,4-diol se convierte rápidamente en ácido GHB por acción de las enzimas alcohol deshidrogenasa y aldehído deshidrogenasa , y los distintos niveles de estas enzimas pueden explicar las diferencias en los efectos y efectos secundarios entre los usuarios. [ 19 ] Si bien la administración conjunta de etanol y GHB ya conlleva riesgos graves, la administración conjunta de etanol con 1,4-butanodiol interactuará considerablemente y presenta muchos otros riesgos potenciales. Esto se debe a que las mismas enzimas responsables de metabolizar el alcohol también metabolizan el 1,4-butanodiol, por lo que existe una alta probabilidad de una interacción farmacológica peligrosa . [ 19 ] [ 20 ] Los pacientes de urgencias que sufren una sobredosis de etanol y 1,4-butanodiol suelen presentar inicialmente síntomas de intoxicación alcohólica y, a medida que el etanol se metaboliza, el 1,4-butanodiol puede competir mejor por la enzima, produciéndose un segundo período de intoxicación al convertirse el 1,4-butanodiol en GHB. [ 19 ]

Ruta metabólica del butano-1,4-diol, la γ-butirolactona y el ácido γ-hidroxibutírico (GHB).

Farmacodinámica

El butano-1,4-diol parece tener dos tipos de acciones farmacológicas. Los principales efectos psicoactivos del 1,4-butanodiol se deben a que se metaboliza en GHB; sin embargo, hay un estudio que sugiere que el 1,4-butanodiol puede tener potenciales efectos farmacológicos similares a los del alcohol por sí solo. [ 20 ] El estudio llegó a esta conclusión basándose en el hallazgo de que la coadministración de butano-1,4-diol con etanol produjo una potenciación de algunos de los efectos conductuales del etanol. Sin embargo, la potenciación de los efectos del etanol puede deberse simplemente a la competencia por las enzimas alcohol deshidrogenasa y aldehído deshidrogenasa con el 1,4-butanodiol coadministrado. Los pasos limitantes de la velocidad metabólica compartidos conducen así a un metabolismo y eliminación más lentos para ambos compuestos, incluido el conocido metabolito tóxico del etanol, el acetaldehído .

Otro estudio no encontró ningún efecto tras la inyección intracerebroventricular de butano-1,4-diol en ratas. [ 21 ] Esto contradice la hipótesis de que el butano-1,4-diol tenga efectos farmacológicos inherentes similares a los del alcohol.

Al igual que el ácido gamma-hidroxibutírico, el butano-1,4-diol es seguro solo en pequeñas cantidades. Los efectos adversos en dosis más altas incluyen náuseas, vómitos, mareos, sedación, vértigo y, potencialmente, la muerte si se ingiere en grandes cantidades. Los efectos ansiolíticos disminuyen y los efectos secundarios aumentan cuando se usa en combinación con alcohol.

Legalidad

Aunque el butano-1,4-diol no está actualmente catalogado a nivel federal en los Estados Unidos , [ 22 ] varios estados han clasificado el 1,4-butanodiol como una sustancia controlada. Se ha procesado a personas por posesión de 1,4-butanodiol bajo la Ley Federal de Análogos por ser sustancialmente similar al GHB. [ 23 ] Un caso federal en Nueva York en 2002 dictaminó que el 1,4-butanodiol no podía considerarse un análogo del GHB bajo la ley federal, [ 24 ] pero esa decisión fue posteriormente revocada por el Segundo Circuito. [ 25 ] Un jurado en el Tribunal de Distrito Federal en Chicago determinó que el 1,4-butanodiol no era un análogo del GHB bajo la ley federal, lo cual no fue impugnado en la apelación del caso ante el Tribunal de Apelaciones del Séptimo Circuito; sin embargo, este hallazgo no afectó el resultado del caso. [ 26 ] En el Reino Unido , el 1,4-butanodiol fue catalogado en diciembre de 2009 (junto con otro precursor del GHB, la gamma-butirolactona ) como una sustancia controlada de Clase C. En Alemania, la droga no es explícitamente ilegal, pero también podría ser tratada como tal si se usa como droga. Está controlada como un precursor de la Lista VI en Canadá .

Contaminación del juguete Bindeez en 2007

Un juguete llamado " Bindeez " ("Aqua Dots" en Norteamérica) fue retirado del mercado por el distribuidor en noviembre de 2007 debido a la presencia de butano-1,4-diol. El juguete consiste en pequeñas cuentas que se adhieren entre sí al rociarlas con agua. El butano-1,4-diol se detectó mediante GC-MS . [ 27 ] La ​​planta de producción parece haber intentado reducir costos reemplazando el pentano-1,5-diol, menos tóxico , por butano-1,4-diol. ChemNet China listó el precio del butano-1,4-diol entre aproximadamente US$1350 y US$2800 por tonelada métrica, mientras que el precio del 1,5-pentanodiol es de aproximadamente US$9700 por tonelada métrica. [ 28 ]

Intoxicación en 2021 en la Universidad Técnica de Darmstadt

En agosto de 2021, varias personas enfermaron gravemente tras consumir bebidas en el edificio L2.01 del campus Lichtwiese de la Universidad Técnica de Darmstadt , Alemania. Siete presentaron síntomas graves, dos fueron trasladadas a un hospital en Fráncfort del Meno y una persona de 30 años permaneció en estado crítico durante un tiempo. Se detectó butano-1,4-diol en envases de leche y filtros de agua. En el lugar, los investigadores también encontraron bromofenoles y diciclohexilamina . [ 29 ]

Derivados

Una variedad de derivados del 1,4-butanodiol son fármacos similares al GHB o agonistas del receptor de GHB . Estos incluyen el propio GHB , la γ-butirolactona (GBL), el ácido acebúrico , el acetoxibutanoato de etilo (EAB), la Γ-crotonolactona , el γ-hidroxibutiraldehído , el ácido γ-hidroxivalérico (GHV), la γ-valerolactona (GVL), el ácido γ-hidroxicrotónico (GHC o T-HCA) y el ácido 4-hidroxi-4-metilpentanoico (UMB68), entre otros. Un análogo que no es un derivado del 1,4-butanodiol pero que está relacionado y aún muestra afinidad por el receptor de GHB es el ácido 3-cloropropanoico (UMB66).

Véase también

Referencias

  1. Weast, Robert C., ed. (1981), CRC Handbook of Chemistry and Physics (62.ª  ed.), Boca Raton, Florida: CRC Press, pág.  C-190, ISBN 0-8493-0462-8{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: configuración sobrescrita ( enlace )
  2. 1,4-Butanodiol , Ficha Internacional de Seguridad Química 1104, Ginebra: Programa Internacional de Seguridad Química, marzo de 1999
  3. Base de datos de información de clasificación química HSNO , Autoridad de Protección Ambiental de Nueva Zelanda
  4. "Resumen de seguridad química en laboratorio del 1,4-butanodiol"{{cite web}}: Mantenimiento de CS1: configuración sobrescrita ( enlace )
  5. "1,4-Butanodiol: usos, efectos secundarios y más" , WebMD , consultado el 31 de marzo de 2024.
  6. Dekkers, MPJ (enero de 1890), "Le glicol tétraméthylénique" , Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas , 9 (4): 92– 102, doi : 10.1002/recl.18900090403 , ISSN 0165-0513 
  7. ^ Dekkers, Pieter Johannes (1890), Sobre el tetrametilenglicol: Proefschr. ... te verdedigen ... por Pieter Johannes Dekkers (en holandés), L. van Nifterik Hz.
  8. Rylander, Paul N. (2000), "Hidrogenación y deshidrogenación", Enciclopedia de química industrial de Ullmann , doi : 10.1002/14356007.a13_487 , ISBN 3-527-30673-0
  9. "Producción y usos del 1,4-butanodiol" , 30 de julio de 2023 , consultado el 30 de julio de 2023
  10. "Patente de Estados Unidos: 8067214 - Composiciones y métodos para la biosíntesis de 1,4-butanodiol y sus precursores" , uspto.gov , archivado del original el 23 de mayo de 2020 , consultado el 1 de abril de 2018.{{cite web}}: Mantenimiento de CS1: configuración sobrescrita ( enlace )
  11. Karas, L.; Piel, WJ, "Éteres", Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology , Nueva York: John Wiley, doi : 10.1002/0471238961 , ISBN 9780471238966
  12. Zhao, Jing; Hartwig, John F. (2005), "Ciclación deshidrogenativa de dioles a lactonas catalizada por rutenio, limpia y sin aceptores", Organometallics , 24 (10): 2441–46 , doi : 10.1021/om048983m
  13. Monte, Salvatore J. (1998), "Diluyentes y modificadores de viscosidad para resinas epoxi" , en Pritchard, Geoffrey (ed.), Aditivos para plásticos: una referencia AZ , Serie de ciencia y tecnología de polímeros, vol. 1, Dordrecht: Springer Netherlands, pp. 211–216 , doi : 10.1007/978-94-011-5862-6_24 , ISBN   978-94-011-5862-6Consultado el 29 de marzo de 2022.
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  15. "Anuncian la producción a escala comercial de BDO de base biológica" , Chemical Engineering , febrero de 2013, archivado del original el 4 de febrero de 2015 , consultado el 21 de febrero de 2013.
  16. "Butanodiol (precio y demanda en el mercado)" , Chemical Week , 12 de abril de 2006 , consultado el 21 de noviembre de 2008.
  17. "Malasia: Nueva planta de 1,4-butanodiol utilizada por debajo de su capacidad" , Asian Textile Business , abril de 2004 , consultado el 21 de noviembre de 2008.
  18. Australian Associated Press (30 de mayo de 2024), "La droga 'bute', utilizada para facilitar la violación en citas, está cada vez más vinculada a agresiones sexuales en Australia, según la policía" , The Guardian , consultado el 30 de mayo de 2024.
  19. 1 2 3 Benzer, Theodore I.; Cameron, Scott; Russi, Christopher Scott (8 de enero de 2007), Toxicidad, Gamma-hidroxibutirato , eMedicine , consultado el 29 de agosto de 2009
  20. 1 2 Poldrugo, Flavio; Snead III, O. Carter (1984), "1,4-butanodiol, ácido γ-hidroxibutírico y etanol: relaciones e interacciones", Neuropharmacology , 23 (1): 109– 13, doi : 10.1016/0028-3908(84)90226-0 , PMID 6717752 , S2CID 54415695  
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  26. Estados Unidos v. Turcotte, 405 F.3d 515 (7th Cir. 2005) "Con respecto al 1,4-butanodiol, el jurado ha emitido un veredicto especial que establece que el 1,4-butanodiol no es un análogo de sustancia controlada de la Lista I de drogas narcóticas, porque la estructura química del 1,4-butanodiol no es significativamente similar a la estructura química del GHB.
  27. Wang, Linda (9 de noviembre de 2007), "Un producto químico industrial ensucia un popular juguete infantil" , Chemical & Engineering News , consultado el 11 de agosto de 2009.
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  29. "Ermittler finden nach Vergiftungen an TU Darmstadt offenbar K.-o.-Tropfen in Küche" , Stern , 27 de agosto de 2021 , consultado el 1 de septiembre de 2021{{cite web}}: Mantenimiento de CS1: configuración sobrescrita ( enlace )
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