Diethanolamin

Strukturformel
	Strukturformel von Diethanolamin
Allgemeines
Name	Diethanolamin
Andere Namen	2-[(2-Hydroxyethyl)amino]ethan-1-ol (IUPAC); Dihydroxydiethylamin; 2,2′-Iminodiethanol; 2,2′-Iminobisethanol; Aminodiethanol; Bishydroxyethylamin; DEOA; DOLA; DEA;
Summenformel	C4H11NO2
Kurzbeschreibung	farbloser, hygroskopischer Feststoff mit ammoniakartigem Geruch<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	203-868-0
ECHA-InfoCard	100.003.517
PubChem	8113
ChemSpider	13835604
DrugBank	Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1686: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1686: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)
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Eigenschaften
Molare Masse	105,14 g·mol−1
Aggregatzustand	fest (auch flüssig wegen niedrigem Schmelzpunkt)<ref name="GESTIS" />
Dichte	1,1 g·cm−3<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Schmelzpunkt	28 °C<ref name="GESTIS" />
Siedepunkt	269 °C<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	<0,01 hPa (20 °C)<ref name="GESTIS" />; 0,6 hPa (100 °C)<ref name="GESTIS" />;
pKS-Wert	8,88 (25 °C)<ref>Sigma-Aldrich, SDB.</ref>
Löslichkeit	leicht in Wasser (954 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS" />; mischbar mit Aceton und Ethanol<ref name="bg" />; wenig in Kohlenwasserstoffen und Diethylether<ref name="bg">Toxikologische Bewertung von Vorlage:Linktext-Check (PDF) bei der Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie (BG RCI)Vorlage:Abrufdatum</ref>;
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 302‐315‐318‐373‐412
	P: 273‐280‐302+352‐305+351+338‐314<ref name="GESTIS" />
MAK	DFG/Schweiz: 1 mg·m−3 (gemessen als einatembarer Staub)<ref name="GESTIS" /><ref>Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 111-42-2 bzw. Diethanolamin)Vorlage:Abrufdatum</ref>
Toxikologische Daten	1000–3000 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="bg" />
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Diethanolamin (DEOA) ist eine organisch-chemische Verbindung aus der Stoffgruppe der Aminoalkohole. Er wird als Grundstoff in der chemischen Industrie eingesetzt und findet in Lösungsmitteln, Emulgatoren und Wasch- sowie Reinigungsmitteln Anwendung.

Gewinnung und Darstellung

Diethanolamin wird großtechnisch durch Umsetzung von Ethylenoxid mit Ammoniak bei Temperaturen von 80–140 °C und Drücken von 70–160 bar in Gegenwart von Wasser und eines sauren Katalysators hergestellt. Besonders bevorzugt werden saure Zeolithe (z. B. Alumosilicate) oder organische Ionentauscherharze in der H-Form (Protonen) eingesetzt.<ref name="VERFAHREN">Patent EP1289927B1: Verfahren zur Herstellung von Ethanolaminen. Veröffentlicht am 14. Mai 2014, Anmelder: BASF SE, Erfinder: Matthias Frauenkron, Ulrich Müller, Wolfgang Harder, Jörg Unger, Johann-Peter Melder, Anton Meier, Walter Himmel.‌</ref>

Umsetzung von Ethylenoxid mit Ammoniak zu Monoethanolamin in Gegenwart von Wasser und eines sauren Ionentauscherharzes als Katalysator

Als Nebenprodukte entstehen Monoethanolamin und Triethanolamin. Durch einen Überschuss an Ethylenoxid kann der Anteil an Diethanolamin und Triethanolamin stark erhöht werden. Daher liegt das Molverhältnis von Ammoniak zu Ethylenoxid bevorzugt bei 7:2. Die komplette Reaktion läuft dabei bevorzugt in Rührkessel- oder Rohrreaktoren ab. Die Reinigung und Aufarbeitung des Reaktionsgemisches erfolgt durch mehrstufige Destillation in Rektifikationskolonnen. Abgetrenntes Monoethanolamin kann wieder in den Reaktor zurückgeführt werden um die Gesamtausbeute an Diethanolamin nochmals zu erhöhen.<ref name="VERFAHREN" />

Im Jahr 1990 wurden in der Bundesrepublik Deutschland etwa 20.500 Tonnen an Diethanolamin hergestellt.<ref name="bg" />

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Diethanolamin ist ein farbloser, hygroskopischer Feststoff mit ammoniakartigem Geruch.<ref name="GESTIS" /> Die dynamische Viskosität von Diethanolamin beträgt 352 mPa·s bei 30 °C.<ref name="CARL_ROTH">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check (PDF) bei Carl Roth Vorlage:Abrufdatum</ref>

Chemische Eigenschaften

Durch Dehydratation (Wasserabspaltung) von Diethanolamin mit Schwefelsäure kann Morpholin erzeugt werden.<ref name="weissermel">Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung2 Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung</ref>

Herstellung von Morpholin aus Diethanolamin

Sicherheitstechnische Kenngrößen

Diethanolamin gilt als entzündlicher Stoff. Oberhalb der Flammpunktes können sich entzündliche Dampf-Luft-Gemische bilden. Die Verbindung hat einen Flammpunkt bei 176 °C.<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes" /> Der Explosionsbereich liegt zwischen 2,1 Vol.‑% als untere Explosionsgrenze (UEG) und 10,6 Vol.‑% als obere Explosionsgrenze (OEG).<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes" /> Die Zündtemperatur beträgt 355 °C.<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes">E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen. Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase. Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft, Bremerhaven 2003.</ref> Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T2.

Verwendung

Diethanolamin wird industriell in temperierten Tanks gelagert und als ölige Flüssigkeit verwendet:

als Härter für Epoxidharze, wasserlösliche Epoxy-Amin-Addukte für KTL-Harze.
als Zwischenprodukt für die Herstellung von Waschrohstoffen, Zementhilfsmitteln, Pflanzenschutzmitteln und Bohr- und Schneidölen (Kühlschmiermittel)<ref name="bgc">Datenblatt Diethanolamin (Labor) (PDF; 183 kB) bei GisChem.</ref>
als Katalysator bei der Herstellung von Polyurethanen<ref name="bgc" />
als Mahlhilfsmittel für Zement
als Absorptionsmittel für Schwefelwasserstoff (H₂S) und Kohlendioxid (CO₂) in chemischen Prozessen wie der Aminwäsche und im Direct-air-capture-Verfahren
in pharmazeutischen Produkten oder in häuslichen Produkten (Schuhcremes, Bodenpflegemittel) als Weichmacher und Feuchthaltemittel
in Kosmetika kommt es zur Einstellung des pH-Wertes<ref>Hautstadt.de: Informationen zu Kontaktallergenen</ref> oder als Verunreinigung vor<ref>Amtsblatt der Europäischen Union: Richtlinie 76/768/EWG des Rates zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über kosmetische Mittel (siehe Stichwort Fettsäure-Dialkylamide und Dialkanolamide) (PDF)Vorlage:Abrufdatum</ref><ref>Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Karlsruhe: <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Vorlage:Webarchiv/Wartung/TodayDer Wert des Parameters archive-today muss ein Datum der Form YYYYMMDD oder Zeitstempel der Form YYYY.MM.DD-hhmmss bzw. YYYYMMDDhhmmss sein..</ref>

Risikobewertung

Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) stufte Diethanolamin im Jahr 2013 als möglicherweise krebserzeugend ein.<ref>Some chemicals present in industrial and consumer products, food and drinking-water (= IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. Band 101). International Agency for Research on Cancer, Lyon 2013, ISBN 978-92-832-1324-6 (iarc.fr). </ref> Diethanolamin ist als gesundheitsschädlich eingestuft und kann Allergien auslösen. Durch Nitrosierung von Diethanolamin (mit Nitriten) können krebserregende Nitrosamine (z. B. N-Nitrosodiethanolamin) entstehen.<ref>Dermaviduals: Nitrosamine in Kosmetika – Haut in Gefahr?</ref>

Forscher der Universität von North Carolina haben herausgefunden, dass sich Diethanolamin auf die Gehirnentwicklung von Föten auswirkt. Sie strichen im Tierversuch DEA auf die Haut trächtiger Mäuse und stellten fest, dass die neugeborenen Mäuse mit Gehirnschäden auf die Welt kamen. Im Bereich des Hippocampus wachsen Hirnzellen unter dem Einfluss von DEA langsamer und zugleich war die Sterberate der Zellen erhöht. In Kosmetika ist jedoch nur eine sehr viel geringere Dosis des Stoffes enthalten, so dass eine Gesundheitsgefahr etwa durch Shampoos unwahrscheinlich ist.<ref>Universität North Carolina: News Mitteilung UNC study shows ingredient commonly found in shampoos may inhibit brain development (engl.)</ref>

Das Risiko, das von DEA-haltigen Kosmetika ausgeht, könnte sogar noch wesentlich geringer sein als von den Forschern angegeben. Laut einer Stellungnahme der Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association (CTFA) wurde DEA kaum jemals selbst in Kosmetik eingesetzt.<ref>John Bailey: DEA in consumer products is safe. In: The FASEB Journal. Band 21, Nr. 1, 2007, S. 295, doi:10.1096/fj.07-0103ufm. </ref> Typischerweise entsteht DEA als Abbauprodukt von Alkanolamiden (Reaktionsprodukten von Fettsäuren mit DEA) bzw. kann in geringen Mengen als nicht abreagierter Ausgangsstoff noch enthalten sein. Die CTFA hat für die Verwendung von Shampoo mit einem sehr hohen, aber realistischen Gehalt an DEA-haltigen Inhaltsstoffen (und entsprechend DEA) errechnet, dass die Dosis an DEA auf der Haut der Mäuse sogar tausendfach höher war als die Dosis in Shampoos. Weiterhin wird von der CTFA darauf hingewiesen, dass die biologische Ursache der Hirnveränderung im Versuch mit Mäusen eine Cholindefizienz war, gegenüber der Mäuse empfindlicher sind als Menschen.

Diethanolamin wurde 2012 von der EU gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) im Rahmen der Stoffbewertung in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft (CoRAP) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen des Stoffs auf die menschliche Gesundheit bzw. die Umwelt neu bewertet und ggf. Folgemaßnahmen eingeleitet. Ursächlich für die Aufnahme von Diethanolamin waren die Besorgnisse bezüglich hoher (aggregierter) Tonnage und weit verbreiteter Verwendung sowie der Gefahren ausgehend von einer möglichen Zuordnung zur Gruppe der CMR-Stoffe. Die Neubewertung fand ab 2012 statt und wurde von Deutschland durchgeführt. Anschließend wurde ein Abschlussbericht veröffentlicht.<ref>Europäische Chemikalienagentur (ECHA): Substance Evaluation Conclusion and Evaluation Report.</ref><ref>Community Rolling Action Plan (CoRAP) der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA): Vorlage:Linktext-Check Vorlage:Abrufdatum </ref>

Weblinks

Commons: Diethanolamin – Sammlung von Bildern

Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der Consumer Product Information DatabaseVorlage:Abrufdatum

Einzelnachweise