Glysidoli

Glysidoli eli 2,3-epoksi-1-propanoli (C3H6O2) on sekä epoksideihin että alkoholeihin kuuluva orgaaninen yhdiste. Tätä kahta eri funktionaalista ryhmää sisältävää yhdistettä käytetään pääasiassa polymeeriteollisuudessa ja orgaanisissa synteeseissä muiden yhdisteiden valmistamiseen.

Ominaisuudet
Huoneenlämpötilassa glysidoli on väritöntä hieman siirappimaista nestettä. Yhdiste liukenee hyvin veteen ja moniin orgaanisiin liuottimiin, kuten etanoliin, dietyylieetteriin, asetoniin ja etyyliasetaattiin. Hiilivetyihin se ei kuitenkaan liukene. Glysidoli on hyvin elektrofiilinen yhdiste ja yksi reaktiivisimmista epoksideista. Se dimeroituu helposti itsekseen jo huoneenlämpötilassa glyseroliglysidyylieetteriksi, joka voi polymeroitua edelleen.Guenter Sienel, Robert Rieth & Kenneth T. Rowbottom: Epoxides, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2000 Viitattu 6.7.2014 Polymeroituminen liuoksissa on vähäisempää.Roy A. Johnson & Carmen E. Burgos Lepley: Glycidol, e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley & Sons, New York, 2001. Teoksen verkkoversio Viitattu 6.7.2014

Kuumennettaessa glysidoli reagoi muodostaen hydroksiasetonia ja hydroksyylialdehydiä. Kuumennettaessa glysidolin vesiliuosta muodostuu glyserolia. Yhdiste reagoi myös muiden nukleofiilien kanssa esimerkiksi amiinit ja glysidoli reagoivat aminoglyseroleiksi ja alkoholit glyserolieettereiksi. Monissa glysidolille tyypillisissä reaktioissa yhdisteen epoksidirengas aukeaa.

Glysidoli on optisesti aktiivinen yhdiste, josta tunnetaan raseemisen seoksen lisäksi myös puhtaat R-(+)- ja S-(-)-enantiomeerit.

Valmistus ja käyttö
Raseemista glysidolia voidaan valmistaa hapettamalla allyylialkoholin kakssoisidos peroksidien avulla. Usein käytetty hapetin on vetyperoksidi  tai vetyperoksidin ja urean seos, ja katalyyttinä reaktiossa käytetään joko volframihappoa, natriumvolframaattia tai titanosilikaatteja. Reaktio suoritetaan 45 °C:n lämpötilassa, ja saannot ovat tyypillisesti 82–87 %. Liuottimena reaktiossa voidaan käyttää joko vettä tai ketoneja. Vesiliuoksia käytetään usein silloin, kun glysidoli hydrolysoidaan seuraavassa vaiheessa glyseroliksi.Nobuyuki Nagato: Allyl Alcohol and Monoallyl Derivatives, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2004. Viitattu 6.7.2014 Toinen tapa glysidolin valmistamiseksi on epikloorihydriinin reaktio kaliumasetaatin kanssa.

Optisesti aktiivisten glysidolin enantiomeerien valmistamiseen on myös kehitetty suuren mittakaavan asymmetriseen synteesiin soveltuva menetelmä. Reaktio on Sharpless-epoksidointi, jossa lähtöaineena on allyylialkoholi, hapettimena kumeenihydroperoksidi ja katalyyttinä titaani-isopropoksidi ja di-isopropyylitartraatti. Reaktiolla saavutettava enantioylimäärä on suurimmillaan 90%, ja prosessi soveltuu useiden tuhansien tonnien vuosituotantoon. Muodostuva tuote erotetaan uuttamalla vedellä ja puhdistetaan tislaamalla. Glysidolin ja muiden epoksialkoholien erotus ja puhdistaminen on hankalaa ja reaktiossa reagoimaton kumeenihydroperoksidi tulee pelkistää ennen uuttoa. Prosessin kehittivät Arco Chemicalin tutkijat 1980-luvun lopussa ja prosessi lisensoitiin myöhemmin PPG-Sipsylle.Hans-Ulrich Blaser, Andreas Pfaltz & Helma Wennemers: Chiral Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2012. Viitattu 6.7.2014

Glysidolia käytetään monissa reaktioissa elektrofiilisena kolmen hiiliatomin sisältävänä reagenssina. Yhdisteestä voidaan valmistaa muita epoksideja, esimerkiksi polymeeriteollisuudessa käytettäviä epoksiuretaaneja valmistetaan glysidolin ja isosyanaattien välisellä reaktiolla. Aineesta voidaan valmistaa myös glyserolia, glyserolijohdannaisia ja eräitä lääkeaineita kuten propranololia. Polymeeriteollisuudessa glysidolin käyttökohteita ovat luonnonöljyjen ja vinyylimonomeerien stabilointi ja emulsioita hajottavana yhdisteenä.

Turvallisuus
Glysidoli ärsyttää voimakkaasti silmiä, ihoa ja hengitysteitä. Yhdisteelle altistumisesta aiheutuu kurkkukipua ja yskimistä ja nieltynä huonovointisuutta. Silmiin joutuessaan se voi aiheuttaa vakavia näkövaurioita. Glysidolin on osoitettu eläinkokeissa olevan mutageeninen ja todennäköisesti myös ihmiselle karsinogeeninen. Suomessa glysidoli luokitellaan syöpäsairauden vaaraa aiheuttavaksi kemikaaliksi.. Viitattu 6.7.2014

Lähteet

Luokka:Epoksidit
Luokka:Karsinogeenit
Luokka:Primääriset alkoholit