Dietyylieetteri

Dietyylieetteri on liuottimena käytetty nestemäinen, helposti haihtuva ja syttyvä eetteri.[3] Historiallisesti sen höyryä on käytetty hengittämällä yleisanestesian aikaansaamiseksi. Se oli yksi ensimmäisimpiä merkittävää käyttöä saavuttaneista anestesia-aineista, mutta nykyään se on korvattu monissa maissa muilla anestesia-aineilla.[4] Dietyylieetteristä käytetään usein lyhennettä eetteri.[3] Muita sen synonyymejä ovat etoksietaani, dietyylioksidi, etyylieetteri ja 1,1´-oksibisetaani.[5]

Dietyylieetteri
Tunnisteet
CAS-numero 60-29-7
IUPAC-nimi Etoksietaani
SMILES CCOCC
Ominaisuudet
Kemiallinen kaava C4H10O
Moolimassa 74.12 g/mol
Ulkomuoto väritön kirkas neste[1]
Tiheys 20 °C: 0.7138[2] g/cm³
Sulamispiste -116.22 °C[2]
Kiehumispiste 34.4 °C[2]
Liukoisuus liukoinen veteen, hyvin liukoinen asetoniin, täysin liukoinen etanoliin ja bentseeniin[2]

Ominaisuudet

Dietyylieetteri on kirkas, väritön, helposti haihtuva, helposti syttyvä ja hyvin juokseva neste.[1] Se maistuu makealta. Sillä on makea ja hieman pistävä haju.[6] 100 ml 20 °C vettä liukenee enintään 7.5 g dietyylieetteriä.[1] 20 °C:ssa dietyylieetterin tiheys on 0.7138 g/cm3 ja taitekerroin on 1.3526.[2] Sen sulamispiste on –116.22 °C. 760 mmHg paineessa sen kiehumispiste on 34.4 °C.[2] Muissa paineissa kiehumispiste on 30 °C (647.3 mmHg), 25 °C (537.0 mmHg), 20 °C (442.2 mmHg) ja 15 °C (360.7 mmHg).[1]

20 °C:ssa dietyylieetterin höyrynpaine on 587 hehtopascalia.[7] Suljetussa tilassa 25 °C lämpötilassa 760 mmHg paineessa litrassa ilmaa on tasapainotilassa 2.1 mg dietyylieetteriä, joka vastaa 760 ppm dietyylieetteripitoisuutta. Sen leimahduspiste suljetussa tilassa on –49 °C. Sen itsesyttymislämpötila on 160 °C.[1]

Dietyylieetteriperoksidin muodostuminen. hν on fotonin energia. • ovat radikaalien parittomia elektroneja.

Altistuessaan ilman hapelle ja valolle säilytyksen aikana, dietyylieetteri muodostaa hitaasti räjähdysherkkiä peroksideja.[3] Peroksidit muodostuvat radikaalireaktioiden kautta. Siksi liuotinlaatuiseen dietyylieetteriin on usein lisätty näitä reaktioita hillitseviä hapettumisenestoaineita, kuten hydrokinonia, propyyligallaattia tai butyylihydroksitolueenia (BHT).[8][5] Kaupallisessa dietyylieetterissä on epäpuhtautena usein myös vettä ja etanolia. Vesi tulee poistaa, mikäli dietyylieetteriä aiotaan käyttää esimerkiksi Grignardin reagenssin valmistukseen.[3]

Käyttö

Dietyylieetteriä käytetään laboratorioissa liuottimena esimerkiksi uutoissa, sillä se tislautuu helposti pois matalassa lämpötilassa.[9] Sen avulla voidaan myös tuottaa Grignardin reagenssi, jonka tuottoon voidaan tosin käyttää muitakin eettereitä, kuten tetrahydrofuraania.[10]

Dietyylieetteriä käytetään nykyään yleisanestesia-aineena lähinnä kehitysmaissa. Se on korvattu monissa maissa 1960-luvulta alkaen erilaisilla halogenoiduilla anestesia-aineilla (esimerkiksi halotaanilla) lähinnä sen paloherkkyyden ja sivuvaikutusten takia. Sivuvaikutuksista tyypillisimmät ovat pahoinvointi ja oksentelu.[4]

Dietyylieetteriä käytetään joskus myös päihteenä juomalla sitä tai hengittämällä sen höyryjä. Se vaikuttaa nopeasti ja on vaikutuksiltaan lyhytkestoinen. Se voi aiheuttaa euforian ja rentouden tunteen sekä hallusinaatioita. Sen päihdekäyttö voi aiheuttaa toleranssin tai päihderiippuvuuden. Sen yliannostus voi tappaa.[11] 10–15 gramman niellyt dietyylieetteriannokset saattavat olla vaarallisia ihmisille.[1]

Vaikutusmekanismi

Dietyylieetteri toimii yleisanestesiaan sopivana aineena, sillä se on ihmisissä GABAA-reseptoreita aktivoiva agonisti, kuten esimerkiksi propofolikin.[12] Se on lisäksi ainakin rotissa NMDA-reseptorien antagonisti, kuten esimerkiksi ketamiinikin.[13] Dietyylieetteri on myös ihmisten glysiinireseptorin alfa-1-alayksikön agonisti.[12]

Turvallisuus

Haihtuvuutensa ja palamisherkkyytensä takia dietyylieetteriä ei kannata käsitellä kipinän antavien sähkölaitteiden tai tulen läsnä ollessa. Staattinen sähkö voi myös aiheuttaa palon sytyttävän kipinän. Dietyylieetteri voi muodostaa räjähtäviä seoksia hapen, dityppioksidin tai ilman kanssa.[5] Dietyylieetteri muodostaa varastointinsa aikana hitaasti ilman hapen ja valon vaikutuksesta räjähdysherkkiä peroksideja, joita sisältävän liuoksen tislaaminen tai muu kuumentaminen on vaarallista. Näillä peroksideilla on dietyylieetteriä korkeampi kiehumispiste. Ne voivat siten kertyä tislauksen aikana kolviin ja räjähtää. Siksi niiden läsnäolo tulee testata pitkään säilytyksessä olleista dietyylieetteripulloista ennen niissä olevan dietyylieetterin käyttöä vaikkapa tislauksessa.[3]

Dietyylieetterin karsinogeenisuutta ihmisissä ei tunneta. Se on mahdollisesti mutageeninen.[14] Hengitettynä se poistuu ihmiskehosta pääosin muuntumattomana, mutta osa siitä hajoaa etanoliksi, joka hapettuu aineenvaihdunnassa asetaldehydin kautta etikkahapoksi.[7]

Iholla dietyylieetteri voi aiheuttaa lievää ihoärsytystä. Silmissä se voi aiheuttaa voimakasta ärsytystä, muttei yleensä aiheuta pysyviä silmävaurioita. Sen höyryjen runsas hengittäminen (lähinnä anestesiakäytön yhteydessä) voi aiheuttaa sekavuutta, tajuttomuutta, oksentelua, hengitysteiden ärsytystä, kalpeutta, runsasta syljen tuottoa, pulssin hidastumista, kehon lämpötilan laskua tai päänsärkyä. Hyvin runsain annoksin se voi pysäyttää hengityksen.[1]

Suun kautta dietyylieetterin LD50 on rotille 1215–2540 milligrammaa dietyylieetteriä per kehonpainokilogramma (mg/kg). Hiirille sen LD50 on 2420 mg/kg vatsakalvon sisään pistettynä.[7]

Historia

Preussilainen Valerius Cordus valmisti dietyylieetteriä ilmeisesti vuosien 1535–1540 välissä etanolista rikkihapon katalysoimassa dehydrataatioreaktiossa.[15] Cordus kutsui ainetta nimellä "oleum dulcevitrioli", joka on suomeksi vitriolin eli rikkihapon makea öljy.[16] Vaikka Cordus kirjoitti tiettävästi ensimmäisen selkeän selostuksen dietyylieetterin synteesistä, ei hän välttämättä valmistanut dietyylieetteriä ensimmäisenä maailmassa. Esimerkiksi Paracelsus tunsi myös dietyylieetterin ja sen tainnuttavat vaikutukset.[15]

Mortonin työn muistoksi rakennettu "eetterimonumentti" Bostonissa.

Dietyylieetteri oli kloroformin ja dityppioksidin ohella yksi ensimmäisistä anestesia-aineista.[4][16] Sitä tosin käytettiin tainnuttavien vaikutustensa takia lähinnä vain päihteenä ennen sen anestesiakäyttöä.[4] 16. lokakuuta 1846 William T. G. Morton osoitti julkisesti ensi kerran dietyylieetterihöyryn sopivan anestesiaan Bostonin Massachusetts General Hospital -sairalaassa suorittamassaan kirurgisessa leikkauksessa. Tämä johti dietyylieetterin laajaan anestesiakäyttöön. Morton väitti käyttäneensä dietyylieetteriä anestesiassa jo syyskuussa 1846 hampaan poistossa. Georgialainen lääkäri Crawford Long puolestaan väitti poistaneensa dietyylieetterianestesian avulla kasvaimen erään potilaan kaulasta jo 1842,[16] mutta Long kirjoitti tästä asiasta vasta vuonna 1849.[17]

Mortonin julkisen esitelmän takia 16. lokakuuta vietetään "maailman anestesiapäivää".[18]

Lähteet
  • BS Furniss et al: Vogel's textbook of practical organic chemistry. 5. painos. Longman Scientific & Technical, 1989. ISBN 0582462363.

Viitteet
  1. Ethyl ether (ether, diethyl ether, ethoxyethane, diethyl oxide, ethyl oxide). American Industrial Hygiene Association Journal, 1966, 27. vsk, nro 1, s. 85–91. doi:10.1080/00028896609342798. ISSN 0002-8894. Artikkelin verkkoversio.
  2. WM Haynes et al: ”Physical constants of organic compounds”, CRC handbook of chemistry and physics, s. 176. 95. painos. CRC Press, 2014. ISBN 9781482208689.
  3. Furniss, s. 404
  4. CY Chang et al: Ether in the developing world: rethinking an abandoned agent. BMC Anesthesiology, 2015, 15. vsk. PubMed:26475128. doi:10.1186/s12871-015-0128-3. ISSN 1471-2253. Artikkelin verkkoversio.
  5. AC Moffat et al: Clarke's analysis of drugs and poisons: in pharmaceuticals, body fluids and postmortem material, s. 1360–1361. 4. painos. Pharmaceutical Press, 2011. ISBN 9780853697114.
  6. HC Hemmings: Pharmacology and physiology for anesthesia: foundations and clinical application, s. 228. 2. painos. Saunders, 2019. ISBN 9781437716795. doi:10.1016/B978-0-323-48110-6.00011-9.
  7. ”Occupational toxicants”, The MAK collection for occupational health and safety, s. 149–159. Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 1999. ISBN 9783527600410. doi:10.1002/3527600418.mb6029e0013.
  8. C Viglianisi et al: Magnetic nanoantioxidants with improved radical-trapping stoichiometry as stabilizers for inhibition of peroxide formation in ethereal solvents. Scientific Reports, 2019, 9. vsk, nro 17219. PubMed:31748620. doi:10.1038/s41598-019-53531-5. ISSN 2045-2322. Artikkelin verkkoversio.
  9. Furniss, s. 156–157
  10. G Wilkinson et al: Comprehensive organometallic chemistry: the synthesis, reactions, and structures of organometallic compounds, s. 158. Pergamon Press, 1982. ISBN 9780080465180. doi:10.1016/B978-008046518-0.00004-0.
  11. S Krenz et al: Ether: a forgotten addiction. Addiction, 2003, 98. vsk, nro 8, s. 1167–1168. PubMed:12873252. doi:10.1046/j.1360-0443.2003.00439.x. ISSN 1360-0443. Artikkelin verkkoversio.
  12. MD Krasowski, NL Harrison: The actions of ether, alcohol and alkane general anaesthetics on GABAA and glycine receptors and the effects of TM2 and TM3 mutations. British Journal of Pharmacology, 2000, 129. vsk, nro 4, s. 731–743. PubMed:10683198. doi:10.1038/sj.bjp.0703087. ISSN 0007-1188. Artikkelin verkkoversio.
  13. DC Martin et al: Volatile anesthetics and glutamate activation of N-methyl-D-aspartate receptors. Biochemical Pharmacology, 1995, 49. vsk, nro 6, s. 809–817. PubMed:7702639. doi:10.1016/0006-2952(94)00519-r. ISSN 0006-2952. Artikkelin verkkoversio.
  14. Diethyl ether webwiser.nlm.nih.gov. Viitattu 2.1.2021.
  15. CD Leake: Valerius Cordus and the discovery of ether. The History of Science Society, 1925, 7. vsk, nro 1, s. 14–24. JSTOR 224217.
  16. R Chaturvedi, RL Gogna: Ether day: an intriguing history. Medical Journal, Armed Forces India, 2011, 67. vsk, nro 4, s. 306–308. PubMed:27365835. doi:10.1016/S0377-1237(11)60098-1. ISSN 0377-1237. Artikkelin verkkoversio.
  17. A López-Valverde: Historical fraud? British Dental Journal, 2012, 212. vsk, nro 12, s. 573–573. PubMed:22722105. doi:10.1038/sj.bdj.2012.526. ISSN 1476-5373. Artikkelin verkkoversio.
  18. Amelia Carruthers: World Anaesthesia Day: key events in the history of anaesthesia blog.oup.com. 16.10.2015. Viitattu 2.1.2021.

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.