Bis(2-ethylhexyl)phthalat

Bis(2-ethylhexyl)phthalat (auch Diethylhexylphthalat, DEHP) ist einer der wichtigsten Weichmacher auf Phthalatbasis, genauer der Diester aus Phthalsäure und racemischem 2-Ethylhexanol. Im Jahr 2010 lag der Marktanteil am globalen Weichmacherverbrauch bei knapp 54 %.[7]

Strukturformel
Strukturformel von Diethylhexylphthalat
Stereoisomerengemisch
(Mischung von drei Isomeren)
Strukturformel ohne Angabe der Stereochemie
Allgemeines
Name Bis(2-ethylhexyl)phthalat
Andere Namen
  • DEHP
  • Diethylhexylphthalat
  • Di(2-ethylhexyl)phthalat
  • Di-sec-octylphthalat
  • Phthalsäure-bis-2-ethylhexylester
  • DOP (DIN 7723:1971)
Summenformel C24H38O4
Kurzbeschreibung

farblose, neutrale, ölige und geruchlose Flüssigkeit[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 117-81-7
EG-Nummer 204-211-0
ECHA-InfoCard 100.003.829
PubChem 8343
Wikidata Q418492
Eigenschaften
Molare Masse 390,56 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig[1]

Dichte

0,99 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

ca. −50 °C[1]

Siedepunkt

385 °C[1]

Löslichkeit

nahezu unlöslich in Wasser (<0,1 g·l−1),[1]
löslich in Ölen und in vielen organischen Lösungsmitteln

Brechungsindex

1,4853 (20 °C)[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[1]
Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 360FD
P: 201​‐​202​‐​280​‐​308+313​‐​405​‐​501[1]
Zulassungs­verfahren unter REACH

besonders besorgnis­erregend: fortpflanzungs­gefährdend (CMR), ernst­hafte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt gelten als wahrscheinlich[4]; zulassungs­pflichtig[5]

MAK
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Isomerie
Die drei Stereoisomeren von DEHP

Ein Strukturisomer von DEHP ist Di-n-octylphthalat (DOP). DEHP besitzt je ein Stereozentrum an jeder Verzweigungsstelle der beiden 2-Ethylhexylreste, somit gibt es drei DEHP-Stereoisomere:

  • (R,R)-DEHP,
  • (S,S)-DEHP und
  • meso-DEHP.

In der Technik wird DEHP praktisch ausschließlich als Gemisch dieser drei Stereoisomeren eingesetzt. In der Regel haben derartige Stereoisomere unterschiedliche physiologische und somit auch toxikologische Eigenschaften.[8]

Verwendung

DEHP wird häufig als Weichmacher für PVC-Kunststoffe sowie als Zusatzstoff in Farben, kosmetischen Produkten und Schädlingsbekämpfungsmitteln verwendet.

Herstellung

Zur Synthese von DEHP wird Phthalsäureanhydrid (1) mit zwei Äquivalenten 2-Ethylhexanol (2) umgesetzt. Unter Wasserabspaltung bildet sich DEHP (3):

DEHP-Synthese
DEHP-Synthese

Analytik

Zur zuverlässigen qualitativen und quantitativen Bestimmung von DEHP kann nach angemessener Probenvorbereitung die Kopplung der Gaschromatographie mit der Massenspektrometrie eingesetzt werden.[9][10] Auch in Pappbechern kann DEHP nachgewiesen werden.[11] Die Methodik eignet sich ebenfalls zur Bestimmung von DEHP in Haarproben.[12]

Problematik

Wenn dieser Stoff in polymere Stoffe eingearbeitet wird, werden diese elastischer und geschmeidiger. DEHP geht dabei keine chemische Verbindung ein und kann daher zum Beispiel aus Kunststoffen mit der Zeit wieder entweichen und z. B. aus Lebensmittelverpackungen in das Lebensmittel migrieren. Um die Wirkung der Weichmacher zu beweisen, haben Forscher an der Universität Leipzig Mäuse mit Trinkwasser versorgt, das DEHP enthielt. Sie stellten fest, dass die Mäuse deutlich an Gewicht zulegten, besonders die weiblichen Tiere.[13]

Als Ersatzstoff für die Herstellung von PVC-Produkten wird Diisononylphthalat verwendet. Nach Untersuchungen der Universität Erlangen liegt die durchschnittliche Aufnahmemenge von DEHP wesentlich über dem von der Europäischen Kommission festgesetzten Grenzwert. Dies kann negative gesundheitliche Folgen auf Hoden, Nieren und Leber haben. Die IARC stufte DEHP im Jahr 2013 als möglicherweise krebserzeugend ein.[14]

Seit dem 28. Oktober 2008 ist DEHP auf der sogenannten „Kandidatenliste“[15] der ECHA geführt. Ist DEHP in einem Artikel enthalten, besteht Informationspflicht an den Kunden. Es ist bereits jetzt verboten, DEHP in Spielzeug und Babyartikeln zu verwenden, da die Substanz in der Anlage 1 der Bedarfsgegenständeverordnung gelistet ist.

In der EU-Verordnung Nr. 143/2011 vom 17. Februar 2011 wird Bis(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP) als reproduktionstoxisch klassifiziert und der 21. Januar 2015 als Datum festgelegt, von dem ab das Inverkehrbringen und der Gebrauch der Substanz innerhalb der EU ohne Zulassung verboten ist.[16]

Am 31. März 2015 wurden mit der Richtlinie (EU) 2015/863 DEHP in die RoHS-Stoffliste aufgenommen.[17] Damit dürfen in der EU seit dem 22. Juli 2019 keine Elektro- und Elektronikgeräte mehr verkauft werden, die Teile mit mehr als 0,1 Gewichts-% DEHP im homogenen Werkstoff enthalten.

DEHP-Metaboliten wurden bereits im Urin von Delfinen nachgewiesen.[18]

Bis(2-ethylhexyl)phthalat ist als „prioritärer gefährlicher Stoff“ in Anhang X der europäischen Richtlinie 2000/60/EG (Wasserrahmenrichtlinie) aufgeführt.[19]

Literatur
  • Armin Gärtner: Weichmacher (DEHP) in Medizinprodukten. In: mt-medizintechnik. 3/2007, TUEV Media Verlag Köln, S. 92–103.
  • Hermann Fromme, Wolfgang Körner, Ludwig Gruber, Dieter Heitmann, Martin Schlummer, Wolfgang Völkel, Gabriele Bolte: Exposition der Bevölkerung gegenüber Phthalaten. In: Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft. Band 70, Nr. 3, 2010, S. 77–81.
  • Gerhard Volland, Thomas Gabrio, Roman Wodarz, Dagmar Hansen, Volker Mann, Sibylle Hildenbrand: Einfluss von Di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) in Hausstaub und Innenraumluft auf die tägliche DEHP-Aufnahme. In: Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft. Band 70, Nr. 3, 2010, S. 83–88.

Einzelnachweise
  1. Eintrag zu Bis(2-ethylhexyl)phthalat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 2. Januar 2024. (JavaScript erforderlich)
  2. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-52.
  3. Eintrag zu Bis(2-ethylhexyl) phthalate im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  4. Eintrag in der SVHC-Liste der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 7. Juli 2017.
  5. Eintrag im Verzeichnis der zulassungspflichtigen Stoffe der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 7. Juli 2017.
  6. Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 117-81-7 bzw. Bis(2-ethylhexyl)phthalat), abgerufen am 2. November 2015.
  7. Marktstudie Weichmacher (Memento vom 24. September 2013 im Internet Archive), Ceresana, Mai 2011.
  8. E. J. Ariëns: Stereochemistry, a basis for sophisticated nonsense in pharmacokinetics and clinical pharmacology. In: European Journal of Clinical Pharmacology. 26, 1984, S. 663–668, doi:10.1007/BF00541922.
  9. Z. Haned, S. Moulay, S. Lacorte: Migration of plasticizers from poly(vinyl chloride) and multilayer infusion bags using selective extraction and GC-MS. In: J Pharm Biomed Anal. 156, 15. Jul 2018, S. 80–87. PMID 29694937
  10. M. V. Russo, P. Avino, I. Notardonato: Fast analysis of phthalates in freeze-dried baby foods by ultrasound-vortex-assisted liquid-liquid microextraction coupled with gas chromatography-ion trap/mass spectrometry. In: J Chromatogr A. 1474, 25. Nov 2016, S. 1–7. PMID 28314431
  11. Y. N. Park, M. S. Choi, S. U. Rehman, M. C. Gye, H. H. Yoo: Simultaneous GC-MS determination of seven phthalates in total and migrated portions of paper cups. In: Environ Sci Pollut Res Int. 23(10), Mai 2016, S. 10270–10275. PMID 27053047
  12. J. Martín, M. Möder, A. Gaudl, E. Alonso, T. Reemtsma: Multi-class method for biomonitoring of hair samples using gas chromatography-mass spectrometry. In: Anal Bioanal Chem. 407(29), Nov 2015, S. 8725–8734. PMID 26427497
  13. Nora Klöting, Nico Hesselbarth u. a.: Di-(2-Ethylhexyl)-Phthalate (DEHP) Causes Impaired Adipocyte Function and Alters Serum Metabolites. In: PLOS ONE. 10, 2015, S. e0143190, doi:10.1371/journal.pone.0143190.
  14. IARC Monograph 101 – DEHP, 2013
  15. ECHA: Liste der Kandidaten für die Aufnahme in das Verzeichnis der zulassungspflichtigen Stoffe.
  16. Verordnung (EU) Nr. 143/2011 der Kommission vom 17. Februar 2011 zur Änderung von Anhang XIV der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH)
  17. Delegierte Richtlinie (EU) 2015/863 der Kommission vom 31. März 2015 zur Änderung von Anhang II der Richtlinie 2011/65/EU des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich der Liste der Stoffe, die Beschränkungen unterliegen, abgerufen am 2. Juli 2019
  18. Leslie B. Hart, Barbara Beckingham, Randall S. Wells, Moriah Alten Flagg, Kerry Wischusen, Amanda Moors, John Kucklick, Emily Pisarski, E. d. Wirth: Urinary Phthalate Metabolites in Common Bottlenose Dolphins (Tursiops truncatus) From Sarasota Bay, FL, USA. In: GeoHealth. 2, 2018, S. 313, doi:10.1029/2018GH000146.
  19. Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober 2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik in der konsolidierten Fassung vom 20. November 2014, abgerufen am 28. Februar 2024. Anhang X.
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