Álcool gorduroso - Fatty alcohol

Um exemplo de álcool graxo

Os álcoois graxos (ou álcoois de cadeia longa ) são geralmente álcoois primários de alto peso molecular e cadeia linear , mas também podem variar de apenas 4-6 carbonos a até 22-26, derivados de óleos e gorduras naturais. O comprimento preciso da corrente varia com a fonte. Alguns álcoois graxos comercialmente importantes são álcoois lauril , estearil e oleil . Eles são líquidos oleosos incolores (para números menores de carbono) ou sólidos cerosos, embora as amostras impuras possam parecer amarelas. Os álcoois graxos geralmente têm um número par de átomos de carbono e um único grupo de álcool(–OH) ligado ao carbono terminal. Alguns são insaturados e alguns são ramificados. Eles são amplamente utilizados na indústria. Tal como acontece com os ácidos graxos, eles são frequentemente referidos genericamente pelo número de átomos de carbono na molécula, como "um álcool C 12 ", que é um álcool com 12 carbonos, por exemplo, dodecanol .

Produção e ocorrência

A maioria dos álcoois graxos na natureza são encontrados como ceras, que são ésteres com ácidos graxos e álcoois graxos. São produzidos por bactérias, plantas e animais para fins de flutuabilidade, como fonte metabólica de água e energia, lentes biosonares (mamíferos marinhos) e para isolamento térmico em forma de ceras (em plantas e insetos). Álcoois gordurosos não estavam disponíveis até o início do século XX. Eles foram originalmente obtidos por redução de ésteres de cera com sódio pelo processo de redução Bouveault-Blanc . Na década de 1930 foi comercializada a hidrogenação catalítica , que permitiu a conversão de ésteres de ácidos graxos, tipicamente sebo , em álcoois. Nas décadas de 1940 e 1950, os produtos petroquímicos tornaram-se uma importante fonte de produtos químicos e Karl Ziegler descobriu a polimerização do etileno . Esses dois desenvolvimentos abriram caminho para os álcoois graxos sintéticos.

De fontes naturais

As fontes tradicionais de álcoois graxos têm sido em grande parte vários óleos vegetais , que permanecem uma matéria - prima em grande escala . As gorduras animais (sebo) tiveram importância histórica, principalmente o óleo de baleia , porém não são mais utilizadas em larga escala. O sebo produz uma faixa bastante estreita de álcoois, predominantemente C 16 –C 18 , enquanto as fontes vegetais produzem uma faixa mais ampla de álcoois (C 6 –C 24 ), tornando-os a fonte preferida. Os álcoois são obtidos a partir dos triglicerídeos (triésteres de ácidos graxos), que constituem a maior parte do óleo. O processo envolve a transesterificação dos triglicerídeos para dar ésteres metílicos que são então hidrogenados para produzir os álcoois graxos. Álcoois superiores (C 20 –C 22 ) podem ser obtidos a partir de óleo de colza ou óleo de semente de mostarda . Os álcoois de corte médio são obtidos a partir do óleo de coco (C 12 - C 14 ) ou óleo de palmiste (C 16 - C 18 ).

De fontes petroquímicas

Os álcoois graxos também são preparados a partir de fontes petroquímicas. No processo Ziegler , o etileno é oligomerizado usando trietilalumínio seguido pela oxidação do ar. Este processo fornece álcoois pares:

Al (C 2 H 5 ) 3 + 18 C 2 H 4 → Al (C 14 H 29 ) 3
Al (C 14 H 29 ) 3 + 3 ⁄ 2  O 2 + 3 ⁄ 2  H 2 O → 3 HOC 14 H 29 + 1 ⁄ 2  Al 2 O 3

Alternativamente, o etileno pode ser oligomerizado para dar misturas de alcenos, que são submetidos a hidroformilação , este processo produzindo aldeído ímpar, que é subsequentemente hidrogenado. Por exemplo, a partir de 1-deceno, a hidroformilação dá o álcool C 11 :

C 8 H 17 CH = CH 2 + H 2 + CO → C 8 H 17 CH 2 CH 2 CHO
C 8 H 17 CH 2 CH 2 CHO + H 2 → C 8 H 17 CH 2 CH 2 CH 2 OH

No processo de olefina superior da Shell , a distribuição do comprimento da cadeia na mistura inicial de oligômeros de alceno é ajustada de modo a corresponder mais à demanda do mercado. Shell faz isso por meio de uma reação de metátese intermediária . A mistura resultante é fracionada e hidroformilada / hidrogenada em uma etapa subsequente.

Formulários

Os álcoois graxos são usados ​​principalmente na produção de detergentes e surfactantes. Eles são componentes também de cosméticos , alimentos e como solventes industriais . Devido à sua natureza anfipática , os álcoois graxos se comportam como surfactantes não iônicos . Eles encontram uso como co- emulsionantes , emolientes e espessantes na indústria de cosméticos e alimentos . Cerca de 50% dos álcoois graxos usados ​​comercialmente são de origem natural, sendo o restante sintético.

Nutrição

Os álcoois graxos de cadeia muito longa (VLCFA), obtidos de ceras de plantas e cera de abelha, têm sido relatados como redutores do colesterol plasmático em humanos. Eles podem ser encontrados em grãos de cereais não refinados, cera de abelha e muitos alimentos derivados de plantas. Os relatórios sugerem que 5–20 mg por dia de álcoois C 24 –C 34 mistos , incluindo octacosanol e triacontanol , diminui o colesterol da lipoproteína de baixa densidade (LDL) em 21% –29% e aumenta o colesterol da lipoproteína de alta densidade em 8% –15 % Os ésteres de cera são hidrolisados por uma esterase pancreática dependente de sais biliares , liberando álcoois de cadeia longa e ácidos graxos que são absorvidos no trato gastrointestinal . Estudos do metabolismo do álcool graxo em fibroblastos sugerem que álcoois graxos de cadeia muito longa, aldeídos graxos e ácidos graxos são reversivelmente convertidos em um ciclo do álcool graxo . O metabolismo desses compostos é prejudicado em vários distúrbios peroxissomais humanos hereditários, incluindo adrenoleucodistrofia e síndrome de Sjögren-Larsson .

Segurança

Saúde humana

Álcoois graxos são materiais relativamente benignos, com LD 50 (oral, rato) variando de 3,1–4 g / kg para hexanol a 6–8 g / kg para octadecanol. Para uma pessoa de 50 kg, esses valores se traduzem em mais de 100 g. Testes de exposições agudas e repetidas revelaram um baixo nível de toxicidade por inalação, exposição oral ou dérmica de álcoois graxos. Os álcoois gordurosos não são muito voláteis e a concentração letal aguda é maior do que a pressão de vapor saturado. Os álcoois graxos de cadeia mais longa (C 12 - C 16 ) produzem menos efeitos na saúde do que os de cadeia curta (menores que C 12 ). Os álcoois graxos de cadeia curta são considerados irritantes para os olhos, enquanto os álcoois de cadeia longa não são. Álcoois gordurosos não apresentam sensibilização da pele.

A exposição repetida a álcoois graxos produz toxicidade de baixo nível e certos compostos nesta categoria podem causar irritação local no contato ou efeitos hepáticos de baixo grau (essencialmente álcoois lineares têm uma taxa ligeiramente maior de ocorrência desses efeitos). Nenhum efeito no sistema nervoso central foi observado com a inalação e exposição oral. Testes de doses repetidas em bolus de 1-hexanol e 1-octanol mostraram potencial para depressão do SNC e dificuldade respiratória induzida. Nenhum potencial para neuropatia periférica foi encontrado. Em ratos, o nível de efeito adverso não observável ( NOAEL ) varia de 200 mg / kg / dia a 1000 mg / kg / dia por ingestão. Não há evidências de que os álcoois graxos sejam cancerígenos, mutagênicos ou causem toxicidade reprodutiva ou infertilidade. Os álcoois gordurosos são efetivamente eliminados do corpo quando expostos, limitando a possibilidade de retenção ou bioacumulação .

As margens de exposição resultantes do uso desses produtos químicos pelos consumidores são adequadas para a proteção da saúde humana, conforme determinado pelo programa de produtos químicos de alto volume de produção da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE).

Meio Ambiente

Álcoois graxos até o comprimento da cadeia C 18 são biodegradáveis, com comprimento até C 16 biodegradando dentro de 10 dias completamente. Verificou-se que as cadeias C 16 a C 18 biodegradavam de 62% a 76% em 10 dias. Cadeias maiores que C 18 degradam 37% em 10 dias. Estudos de campo em estações de tratamento de águas residuais mostraram que 99% dos comprimentos de álcoois graxos C 12 a C 18 são removidos.

A previsão do destino usando modelagem de fugacidade mostrou que os álcoois graxos com comprimentos de cadeia de C 10 e maiores na partição da água em sedimentos. Os comprimentos C 14 e acima devem permanecer no ar após a liberação. A modelagem mostra que cada tipo de álcool graxo responderá independentemente à liberação para o meio ambiente.

Organismos aquáticos

Peixes , invertebrados e algas experimentam níveis semelhantes de toxicidade com álcoois graxos, embora seja dependente do comprimento da cadeia, com a cadeia mais curta tendo maior potencial de toxicidade. Comprimentos de cadeia mais longos não apresentam toxicidade para organismos aquáticos.

Tamanho da corrente Toxicidade aguda para peixes Toxicidade crônica para peixes
<C 11 1–100 mg / l 0,1-1,0 mg / l
C 11 - C 13 0,1-1,0 mg / l 0,1– <1,0 mg / l
C 14 - C 15 - 0,01 mg / l
> C 16 - -

Esta categoria de produtos químicos foi avaliada no âmbito do programa de produtos químicos de alto volume de produção da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE). Não foram identificados riscos ambientais inaceitáveis.

Tabela com nomes comuns

Esta tabela lista alguns álcoois alquílicos. Observe que, em geral, os álcoois com números pares de átomos de carbono têm nomes comuns, uma vez que são encontrados na natureza, enquanto aqueles com números ímpares de átomos de carbono geralmente não têm um nome comum.

Nome Átomos de carbono Ramificações / saturação Fórmula
álcool terc-butílico 4 átomos de carbono ramificado C 4 H 10 O
álcool terc- amílico 5 átomos de carbono ramificado C 5 H 12 O
3-metil-3-pentanol 6 átomos de carbono ramificado C 6 H 14 O
1-Heptanol (álcool enântico) 7 átomos de carbono C 7 H 16 O
1-octanol (álcool caprílico) 8 átomos de carbono C 8 H 18 O
Álcool pelargônico (1-nonanol) 9 átomos de carbono C 9 H 20 O
1-Decanol (álcool decílico, álcool cáprico) 10 átomos de carbono C 10 H 22 O
Álcool undecílico (1-undecanol, undecanol, Hendecanol) 11 átomos de carbono C 11 H 24 O
Álcool laurílico (dodecanol, 1-dodecanol) 12 átomos de carbono C 12 H 26 O
Álcool tridecílico (1-tridecanol, tridecanol, isotridecanol) 13 átomos de carbono C 13 H 28 O
Álcool miristílico (1-tetradecanol) 14 átomos de carbono C 14 H 30 O
Álcool pentadecílico (1-pentadecanol, pentadecanol) 15 átomos de carbono C 15 H 32 O
Álcool cetílico (1-hexadecanol) 16 átomos de carbono C 16 H 34 O
Álcool palmitoleílico (cis-9-hexadecen-1-ol) 16 átomos de carbono insaturado C 16 H 32 O
Álcool heptadecílico (1-n-heptadecanol, heptadecanol) 17 átomos de carbono C 17 H 36 O
Álcool estearílico (1-octadecanol) 18 átomos de carbono C 18 H 38 O
Álcool oleílico (1-octadecenol) 18 átomos de carbono insaturado C 18 H 36 O
Álcool não adecílico (1-nonadecanol) 19 átomos de carbono C 19 H 40 O
Álcool araquidílico (1-eicosanol) 20 átomos de carbono C 20 H 42 O
Álcool Heneicosil (1-Heneicosanol) 21 átomos de carbono C 21 H 44 O
Álcool beenílico (1-docosanol) 22 átomos de carbono C 22 H 46 O
Álcool erucílico (cis-13-docosen-1-ol) 22 átomos de carbono insaturado C 22 H 44 O
Álcool lignocerílico (1-tetracosanol) 24 átomos de carbono C 24 H 50 O
Álcool cerílico (1-hexacosanol) 26 átomos de carbono C 26 H 54 O
1-Heptacosanol 27 átomos de carbono C 27 H 56 O
Álcool montanílico , álcool cluytyl ou 1-octacosanol 28 átomos de carbono C 28 H 58 O
1-Nonacosanol 29 átomos de carbono C 29 H 60 O
Álcool miricílico , álcool melissílico ou 1-triacontanol 30 átomos de carbono C 30 H 62 O
1-dotriacontanol (álcool laccerílico) 32 átomos de carbono C 32 H 66 O
Álcool Geddil (1-tetratriacontanol) 34 átomos de carbono C 34 H 70 O

Referências

links externos