Tetrafluoroetano

Propietats físiques i químiques

1, 1, 1, 2-El tetrafluoroetan es coneix comunament com a R134a, HFC134a i HFC-134a. És una mena de producte químic incolor, no tòxic i que no crema. És insoluble en aigua (67 mg/L, 25 graus) però soluble en èter amb el seu valor potencial d'esgotament de la capa d'ozó 0. La seva propietat termodinàmica és molt semblant al CFC-12, tot i que la seva seguretat és comparable al CFC-12 i, per tant, ha estat reconegut com el millor substitut del CFC-12. Tot i que hi ha cert efecte hivernacle per a l'HFC-134a (HGWP=0.28), això no l'afecta perquè es converteixi en el substitut d'ODS (substàncies que esgoten la capa d'ozó) d'elecció principal. 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetane (HFC-134a o HFA{-134a) és una nova generació de compostos no clorofluorocarburs com a excipients farmacèutics. S'utilitza principalment com a agent propulsor contingut en l'agent de boira durant el tractament de l'asma i la malaltia de trastorns respiratoris crònics. En comparació amb el propulsor farmacèutic tradicional de la classe CFC, l'avantatge de l'HFC-134a està lliure d'àtoms de clor i, per tant, té un valor ODP (potencial d'esgotament de l'ozó) i un valor GWP (potencial d'escalfament global) zero sense esgotar l'ozó i generar smog fotoquímic. i és químicament inert i toxicològicament segur. També és una mena d'excipients farmacèutics respectuosos amb el medi ambient i actualment també s'utilitza com el principal substitut del CFC contingut en aerosol que esgota la capa d'ozó.

Refrigerants respectuosos amb el medi ambient

El tetrafluoroetano (R-134a) és el refrigerant de baixa o moderada temperatura més utilitzat. A causa de l'excel·lent rendiment global del tetrafluoroetano (HFC-134a), s'ha convertit en un substitut molt eficaç i segur dels productes CFC-12. S'aplica principalment a diverses àrees aprofitant el refrigerant R-12 (R12, Freon 12, F{-12, CFC{{-12, Freon 12, diclorodifluorometà) incloent: frigorífics, congeladors, dispensadors d'aigua , aire condicionat automàtic, aire condicionat central, deshumidificadors, emmagatzematge en fred, refrigeració comercial, màquines de gel, màquina de gelat, unitats de condensació de refrigeració i altres equips de refrigeració. També es pot aplicar a camps de propulsors d'aerosols, aerosols mèdics, propulsors de pesticides, agent d'escuma física de polímer (plàstic) i gas protector d'aliatge de magnesi.

Si bé el refrigerant de tetrafluoroetano (R-134a) és l'opció més popular com a alternativa del feró R12 per aplicar-se als equips de refrigeració recentment instal·lats, a causa que R134a és diferent de R12 en propietats físiques i químiques, el rendiment del cicle teòric així com l'oli del compressor aplicat, per a la reparació postvenda de l'equip refrigerat amb la instal·lació inicial de reparacions d'equips de refrigeració de refrigerant R12, si necessiteu afegir o substituir el refrigerant, no teniu més remei que afegir R12. En general, la gent no pot aplicar directament el refrigerant de tetrafluoroetan (R-134a) per substituir l'R12 (això normalment s'anomena "sense substitució cataclísmica").

Fase gas-líquida i síntesi en fase gasosa del tetra-fluoroetano

L'avantatge del mètode gas-líquid és que en la reacció del primer pas, gairebé pot aprofitar tots els equips i tecnologia, rentat en fase líquida, rentat alcalí i processos d'assecat per a la producció original de productes de freó. Això pot reduir eficaçment el consum d'energia. Aquest procés, per a l'antiga planta de producció original de CFC, és una via factible. Tanmateix, el segon pas és la reacció d'equilibri amb una taxa de conversió unidireccional de gas baixa i una vida útil curta del catalitzador i altres deficiències. Per tant, aquest pas restringeix el procés de fase vapor-líquid per aplicar-lo a la ruta del procés per a la producció a gran escala.

El mètode de la fase gasosa aplica tricloroetilè (TCE) i fluorur d'hidrogen anhidre (HF) per a la reacció en l'acció d'un catalitzador que conté crom. El primer pas de les reaccions d'addició i substitució genera HCFC-133a, i després es fa reaccionar amb HF en presència de catalitzador a base de crom per generar el producte acabat, tetrafluoroetano (HFC-134a) a una temperatura de 350 ~ 380 graus. La reacció de la segona etapa del mètode en fase gasosa és relativament difícil, ja que la taxa de conversió és generalment només d'un 20%. Per tant, en la producció industrial, la gent adopta majoritàriament el mètode de cicle continu per reciclar la gran quantitat de matèries primeres per reduir els productes intermedis tòxics i perillosos i millorar el rendiment global.

El mètode en fase gasosa té molts avantatges, com ara un procés de reacció fàcilment controlable, una petita quantitat de contaminació de residus i s'aplica fàcilment a la producció contínua a gran escala. Actualment, el mètode de la fase gasosa ha substituït gradualment el mètode de la fase líquida i el mètode de la fase gasosa-líquida per convertir-se en el corrent principal de la producció mundial de tetrafluoroetano (HFC-134a).

Precaucions per a la manipulació

Mesures tècniques: s'ha de manipular en un lloc ben ventilat. En condicions d'alta pressió, assegureu-vos que la pressió interna de l'aparell de reacció no superi la pressió del cilindre. Per motius de seguretat, el camí del flux de gas s'ha d'instal·lar amb una vàlvula de retenció. No traieu la vàlvula de retenció abans de quedar-se sense contingut. Utilitzeu equip de protecció durant la manipulació. Renteu-vos bé les mans i la cara després de la manipulació.

Precaucions de manipulació: Eviteu el contacte amb la pell, els ulls i la roba.

Condicions d'emmagatzematge: Evitar el sol. Guardeu-lo en un lloc ben ventilat. No l'exposeu a un ambient per sobre dels 40 graus. Tancat el lloc on s'emmagatzema. Emmagatzemeu-lo lluny de materials incompatibles com ara oxidants.

Usos

Es pot utilitzar com a refrigerant en la nevera i la nevera i en l'aire condicionat d'automòbils, així com com a propulsor d'aerosol de medicina i cosmètica.

Es pot utilitzar com a antibiòtic d'ús animal amb qualitat estable. No és fàcil produir resistència als fàrmacs i resistència creuada i té una alta activitat antibacteriana in vivo. S'aplica principalment al tractament de la malaltia d'E. coli en bestiar i aus de corral, còlera, disenteria, infeccions respiratòries cròniques i altres malalties.

Mètodes de producció

El tetrafluoroetano es pot preparar per diverses vies diferents; tanmateix, les següents vies de preparació il·lustren els mètodes utilitzats:

Isomerització/hidrofluoració d'1,1,2-triclor{-1,2,2-trifluoroetano (CFC{-113) a 1,1-diclor{-1 ,2,2,2-tetrafluoroetano (CFC-114a), seguit de la hidrodescloració d'aquest últim. Hidrofluoració del tricloroetilè, mitjançant 1-cloro-1,1,1- trifluoroetano (HCFC-133a).

Descripció general

Un gas incolor amb una lleugera olor etèria. Els vapors són més pesats que l'aire. S'envia liquat sota pressió de vapor pròpia. Punt d'inflamació 351 graus F. La inhalació a altes concentracions és perjudicial i pot causar irregularitats cardíacs, inconsciència o la mort sense previ avís. El contacte amb líquids pot provocar congelacions. Els vapors poden substituir l'oxigen disponible.

Inflamabilitat i Explosibilitat

No inflamable.

Aplicacions farmacèutiques

El tetrafluoroetano és un propulsor d'aerosol d'hidrofluorocarburs (HFC) o hidrofluoroalcà (HFA) (conté hidrogen, fluor i carboni) a diferència d'un CFC (clor, fluor i carboni). La manca de clor a la molècula i la presència d'hidrogen redueixen l'activitat d'esgotament de la capa d'ozó pràcticament a zero. Per tant, el tetrafluoroetano és una alternativa als CFC en la formulació d'inhaladors de dosi mesurada (MDI). Ha substituït el CFC-12 com a refrigerant i propulsor, ja que té essencialment la mateixa pressió de vapor. El seu valor molt baix de Kauri-butanol i el seu paràmetre de solubilitat indiquen que no és un bon dissolvent per als tensioactius utilitzats habitualment per a MDI. El trioleat de sorbitan, el sesquioleat de sorbitan, l'àcid oleic i la lecitina de soja mostren una solubilitat limitada en tetrafluoroetano i la quantitat de tensioactiu que realment es dissol pot no ser suficient per mantenir un fàrmac fàcilment dispers. Es pot utilitzar etanol fins a un 10% per augmentar la seva solubilitat.

Quan s'utilitza tetrafluoroetan (P-134a) per a aerosols farmacèutics i MDI, s'ha d'especificar el grau farmacèutic. Els graus industrials poden no ser satisfactoris a causa dels seus perfils d'impureses.

Seguretat

El tetrafluoroetano s'utilitza com a refrigerant i com a propulsor sense CFC en diversos aerosols, inclosos productes farmacèutics tòpics i MDI. El tetrafluoroetano es considera no tòxic i no irritant quan s'utilitza segons les indicacions. No hi ha perill agut o crònic quan les exposicions al vapor estan per sota del límit d'exposició acceptable (AEL) de 1.000 ppm, 8-hora i 12-hora mitjana ponderada (TWA). En aquest sentit, té el mateix valor que el valor límit de llindar (TLV) per a CFC-12. Inhalar una alta concentració de vapors de tetrafluoroetano pot ser perjudicial i és similar a inhalar vapors de CFC-12. La inhalació intencionada de vapors de tetrafluoroetano pot ser perillosa i pot causar la mort. S'exigiria el mateix etiquetatge requerit als aerosols de CFC per als que contenen tetrafluoroetano com a propulsor (excepte el requisit de l'EPA).

Carcinogenicitat

S'han publicat els resultats de tres estudis de carcinogènesi per inhalació de per vida amb HFC 134a. El primer va implicar l'exposició de grups de 80 rates mascles i 80 femelles a nivells inferiors o iguals a 50,000 ppm 6 h/dia, 5 dies/setmana durant 2 anys. Es va observar un augment dels tumors de cèl·lules de Leydig. en rates mascles a 50,000 ppm (30%) en comparació amb els controls exposats a l'aire (12%). Així mateix, hi va haver un augment de la hiperplàsia de cèl·lules de Leydig. No es va observar cap efecte a 10,000 ppm (370). El segon estudi amb rates va implicar exposició per inhalació només del musell a nivells inferiors o iguals a 50,000 ppm 1 h/dia, 7 dies/setmana durant 108 setmanes. Els mateixos investigadors van realitzar un estudi de tota la vida amb ratolins. En aquest estudi, grups de ratolins van ser exposats a nivells només del musell inferiors o iguals a 75,000 ppm 1 h/dia, 7 dies/setmana durant 104 setmanes. No es van observar efectes adversos ni en rates ni en ratolins. Com que la dosi total rebuda per les rates en el nivell d'exposició elevat d'aquest estudi va ser inferior a la de l'estudi de Collins, aquest informe dóna suport a l'observació que 10,000 ppm, 6 h/dia, 5 dies/setmana per 2 anys va ser un NOEL. Les rates van rebre 300 mg d'HFC 134a en oli de blat de moro 5 dies a la setmana durant 52 setmanes i es van mantenir durant un total de 125 setmanes. No hi havia proves de carcinogenicitat.

Incompatibilitats

La principal incompatibilitat del tetrafluoroetano és la seva manca de miscibilitat amb l'aigua. Com que té un valor de Kauri-butanol molt baix, el tetrafluoroetano es considera un dissolvent molt pobre per a la majoria de fàrmacs utilitzats en les formulacions de MDI. També mostra una baixa solubilitat per a alguns dels tensioactius MDI utilitzats habitualment.

Estat normatiu

Inclòs a la base de dades d'ingredients inactius de la FDA (formulacions d'aerosols per inhalació i aplicacions nasals). Inclòs en medicaments no parenterals autoritzats al Regne Unit.