Ftalato de Dietila (84-66-2) Propriedades Físicas e Químicas
Ftalato de Dietila
O ftalato de dietila é um éster dietílico do ácido ftálico utilizado industrialmente como plastificante e solvente de formulação em revestimentos, adesivos e fabricação de produtos de consumo.
| Número CAS | 84-66-2 |
| Família | Ésteres ftalatos |
| Forma Típica | Líquido oleoso incolor |
| Graus Comuns | BP, EP, JP, USP |
O ftalato de dietila (DEP) é um diéster aromático do ácido ftálico (o éster dietílico do ácido benzênico-1,2-dicarboxílico) e pertence à classe dos ésteres ftalatos, plastificantes. Estruturalmente, compreende um anel benzênico com dois substituintes éster carboxilato em posição orto (–COOCH2CH3). A molécula é globalmente neutra, apresenta dois grupos carbonila conjugados ao anel aromático, quatro pares de elétrons solitários nos oxigênios dos ésteres (aceptores de ligações de hidrogênio) e nenhum doador de ligações de hidrogênio. A flexibilidade conformacional decorre das duas cadeias etoxicarbonil e várias ligações simples (contagem de ligações rotativas = 6), enquanto o núcleo aromático fornece um arcabouço compacto e relativamente rígido.
Eletronicamente, o DEP combina um conjunto funcional polar (duas carbonilas de éster) com um núcleo aromático apolar e cadeias etílicas curtas; isso confere polaridade global moderada (área polar topológica = 52,6 Å^2) e lipofilicidade intermediária (XLogP ≈ 2,5; log Kow ≈ 2,47). É uma espécie neutra e não ionizável em pH ambiental e de processo típicos, então o particionamento entre fases aquosas e orgânicas é guiado pelo equilíbrio solubilidade-lipofilicidade e não por dissociação ácido-base. As funções éster são suscetíveis à hidrólise em condições fortemente ácidas ou básicas (a hidrólise catalisada por base é geralmente mais rápida), e o destino atmosférico é dominado pela oxidação na fase gasosa (reação com radicais OH; meia-vida atmosférica estimada na ordem de dias). Em sistemas biológicos e ambientais, o DEP é hidrolisado enzimaticamente ao monoéster correspondente e depois ao ácido ftálico e metabólitos oxidativos subsequentes.
Como químico comercial, o DEP é amplamente utilizado como plastificante, solvente e veículo de formulação (notadamente em polímeros, revestimentos, fragrâncias e preparações cosméticas). Considerações ambientais e toxicológicas — particularmente seu papel como ftalato de baixo peso molecular com potenciais efeitos reprodutivos e endócrinos em alguns estudos — influenciam a seleção, monitoramento e manejo regulatório em aplicações industriais e de consumo. Os graus comerciais comuns relatados para essa substância incluem: BP, EP, JP, USP.
Propriedades Físicas Básicas
Densidade
Densidades líquidas reportadas para o ftalato de dietila indicam que é mais denso que a água e afundará quando liberado em água:
- \(1,12\) a \(68\,^\circ\mathrm{F}\) (USCG, 1999) — mais denso que a água; afundará
- \(1,120\) a \(25\,^\circ\mathrm{C}/25\,^\circ\mathrm{C}\)
- Densidade relativa (água = 1): \(1,1\)
Medições múltiplas concentram-se perto de \(1,12\), consistente com densidades típicas de ésteres ftalatos e com a tendência observada de particionamento em sedimentos e matrizes orgânicas ao invés de permanecer na coluna aquosa.
Ponto de Fusão
Pontos experimentais de fusão/solidificação são variáveis entre fontes e podem refletir diferenças da pureza ou método de medição:
- \(27\,^\circ\mathrm{F}\) (NTP, 1992)
- \(-40,5\,^\circ\mathrm{C}\)
- intervalo: \(-67\) a \(-44\,^\circ\mathrm{C}\)
- \(-41\,^\circ\mathrm{F}\)
A variação dos valores reportados indica que o comportamento da fase a baixas temperaturas pode ser sensível ao histórico da amostra e condições analíticas. Nenhum ponto único consensual e cristalino de fusão está estabelecido unicamente em todos os conjuntos de dados.
Ponto de Ebulição
Pontos de ebulição reportados a pressão normal:
- \(568\,^\circ\mathrm{F}\) a \(760\) mmHg (NTP, 1992)
- \(295\,^\circ\mathrm{C}\) (múltiplos relatórios)
Alguns dados também listam \(563\)–\(568\,^\circ\mathrm{F}\). Esses valores são consistentes com um éster orgânico de alta ebulição e baixa volatilidade; destilação ou processamento térmico devem considerar a faixa elevada de ebulição.
Pressão de Vapor
Dados de pressão de vapor indicam volatilidade muito baixa à temperatura ambiente, mas aumento marcante com a elevação da temperatura:
- \(1\) mmHg a \(227,8\,^\circ\mathrm{F}\); \(5\) mmHg a \(285,3\,^\circ\mathrm{F}\) (NTP, 1992)
- \(0,002\) mmHg (relatório genérico)
- \(2,1 \times 10^{-3}\) mmHg a \(25\,^\circ\mathrm{C}\) (reportado) — tipicamente expresso como \(2,1 \times 10^{-3}\,\mathrm{mmHg}\) a \(25\,^\circ\mathrm{C}\)
- \(0,002\) mmHg a \(77\,^\circ\mathrm{F}\)
À temperatura ambiente, o DEP existe predominantemente na fase condensada, e as concentrações de vapor são baixas sob condições de equilíbrio.
Ponto de Inflamação
Pontos de inflamação reportados (dependendo do método):
- \(284\,^\circ\mathrm{F}\) (NTP, 1992)
- \(161\,^\circ\mathrm{C}\)
- \(322\,^\circ\mathrm{F}\) (\(161\,^\circ\mathrm{C}\)) (copo aberto)
- \(117\,^\circ\mathrm{C}\) (copo fechado)
O DEP é classificado como líquido combustível (ponto de inflamação bem acima dos limiares típicos de inflamabilidade para solventes); entretanto, vapores formados em temperaturas elevadas podem apresentar riscos de ignição.
Propriedades Químicas
Solubilidade e Comportamento de Fase
Dados de solubilidade e miscibilidade indicam forte preferência por solventes orgânicos e solubilidade em água limitada, mas não negligenciável:
- "menos de 1 mg/mL a \(66\,^\circ\mathrm{F}\)" (NTP, 1992)
- "Em água, \(1.080\) mg/L a \(25\,^\circ\mathrm{C}\)" (reportado)
- Miscível com etanol, éter etílico; solúvel em acetona, benzeno, tetracloreto de carbono; miscível com muitos solventes orgânicos e óleos vegetais; parcialmente miscível com alguns solventes alifáticos.
Os aparentes relatos divergentes de solubilidade em água refletem diferenças na técnica de medição, temperatura e unidades de expressão; globalmente, o DEP tem solubilidade aquosa limitada (na ordem de \(10^2\)–\(10^3\) mg·L^{-1}) e forte afinidade por fases orgânicas. Dada densidade >1 e baixa volatilidade em condições ambientes, o DEP tende a particionar em sedimentos e material orgânico em sistemas aquáticos, ao invés de permanecer como constituinte dissolvido na fase aquosa.
Implicações do comportamento de fase para uso industrial:
- Boa compatibilidade solvente/plastificante com matrizes poliméricas polares e aromáticas e muitos solventes de formulação.
- Log Kow moderado (~2,47–2,5) permite particionamento mensurável em lipídios e fases poliméricas, permanecendo suficientemente miscível em água para algumas aplicações de processo (por exemplo, sistemas solventes e transportadores de fragrâncias).
Reatividade e Estabilidade
- O DEP é quimicamente estável sob condições ambientes normais e é reportado como "estável à luz" em contextos de armazenamento.
- Como éster, o DEP sofre hidrólise em condições ácidas ou básicas para gerar o monoéster e ácido ftálico; a hidrólise catalisada por base é geralmente mais rápida. A hidrólise em meios aquosos neutros é comparativamente lenta (meia-vida ambiental de hidrólise pode variar de dias a meses conforme pH e catálise).
- Incompatibilidades: agentes oxidantes fortes, ácidos fortes (podem liberar calor/álcool), cáusticos (geração de calor), ataque seletivo a alguns plásticos; evitar contato com oxidantes poderosos e agentes capazes de clivar ésteres.
- Na decomposição térmica ou combustão, o DEP emite vapores irritantes e potencialmente tóxicos; produtos típicos da decomposição incluem óxidos derivados da combustão e fragmentos orgânicos.
Dados Termodinâmicos
Entalpias Padrão e Capacidade Calorífica
Dados energéticos disponíveis (reportados em múltiplos sistemas de unidades):
- Calor de combustão reportado como: \(-10{,}920\) BTU/LB = \(-6{,}070\) CAL/G = \(-254X10+5\) J/KG (formatação da fonte mantida)
- Calor (entalpia) de vaporização reportado como: \(170\) BTU/LB = \(96\) CAL/G = \(4.0X10+5\) J/KG (formatação da fonte mantida)
Não há valor experimental da capacidade calorífica a pressão constante (\(C_p\)) fornecido no contexto dos dados disponíveis. Os dados listados de entalpia de combustão e vaporização indicam liberação energética substancial na combustão e demanda moderada de entalpia para vaporização, consistente com um éster orgânico de ponto de ebulição relativamente alto.
Parâmetros Moleculares
Massa Molecular e Fórmula
- Fórmula molecular: C12H14O4
- Massa molecular: \(222.24\) (reportada)
- Massa exata/monoisotópica: \(222.08920892\)
LogP e Polaridade
- XLogP (calculado): \(2.5\)
- log Kow (experimental/reportado): \(2.47\)
- Área polar superficial topológica (TPSA): \(52.6\) Å\(^2\) (reportado como 52.6)
- Doadores de ligações de hidrogênio: 0; aceptores de ligações de hidrogênio: 4
Estes parâmetros indicam lipofilicidade moderada e polaridade suficiente para interagir tanto com solventes orgânicos quanto com membranas biológicas; a ausência de doadores reduz as interações na rede de ligações de hidrogênio aquosa e contribui para a partição preferencial em fases não polares.
Características Estruturais
- SMILES: CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC
- InChI: InChI=1S/C12H14O4/c1-3-15-11(13)9-7-5-6-8-10(9)12(14)16-4-2/h5-8H,3-4H2,1-2H3
- InChIKey: FLKPEMZONWLCSK-UHFFFAOYSA-N
- Contagem de ligações rotativas: 6; complexidade molecular reportada: 223; contagem de átomos pesados: 16.
Os dois ésteres orto criam uma molécula estéricamente compacta, porém conformacionalmente móvel; os carbonilos dos ésteres estão conjugados ao anel aromático, influenciando a absorção UV (ésteres ftalatos comumente exibem máximos próximos a 225 nm e 275 nm) e a suscetibilidade a transformações hidrolíticas e oxidativas.
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- CAS: 84-66-2
- Número EC: 201-550-6
- UNII: UF064M00AF
- ID ChEBI: CHEBI:34698
- ID ChEMBL: CHEMBL388558
- RTECS: TI1050000
- Número ICSC: 0258
Também disponível:
- SMILES: CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC
- InChI: InChI=1S/C12H14O4/c1-3-15-11(13)9-7-5-6-8-10(9)12(14)16-4-2/h5-8H,3-4H2,1-2H3
- InChIKey: FLKPEMZONWLCSK-UHFFFAOYSA-N
Sinônimos e Nomes Estruturais
Sinônimos comuns reportados (selecionados de listas de depositantes/fornecedores):
- ftalato de dietila
- éster dietílico do ácido ftálico
- dietil 1,2-benzenodicarboxilato
- dietil benzeno-1,2-dicarboxilato
- dietil o-ftalato
- DEP
- ácido 1,2-benzenodicarboxílico, éster dietílico
- ftalato etílico
- ácido ftálico, éster dietílico
(Nomes comerciais e analíticos adicionais existem em listas de fornecedores e farmacopeias.)
Aplicações Industriais e Comerciais
Usos Representativos e Setores Industriais
O ftalato de dietila é empregado principalmente como plastificante, solvente e veículo de formulação:
- Plastificante para plásticos de éster de celulose e outros polímeros para conferir flexibilidade e desempenho em baixas temperaturas.
- Solvente para acetato de celulose, nitrocelulose, revestimentos, vernizes, dopes e certas aplicações no processamento de polímeros.
- Veículo/fixador de fragrância e solvente em formulações cosméticas e de cuidados pessoais.
- Denaturante para álcool, componente em certas preparações inseticidas e solvente de formulação em adesivos e selantes.
O DEP tem sido historicamente produzido e utilizado em larga escala nos setores de plásticos, revestimentos, fragrâncias e produtos de consumo; volumes de produção reportados em estatísticas agregadas recentes situam-se na faixa de milhões de libras por ano.
Papel na Síntese ou Formulações
- Rota de fabricação: produzido por esterificação do anidrido ftálico com etanol, seguido de purificação.
- Função na formulação: compatível com polímeros polares e muitos solventes orgânicos; usado para modificar a flexibilidade do polímero, atuar como veículo para aditivos lipofílicos (ex.: fragrâncias) e como solvente de processamento em revestimentos e adesivos. Graus técnicos e farmacêuticos de referência estão disponíveis; o material de grau técnico típico é usado para aplicações industriais em polímeros, enquanto graus de alta pureza servem para fins analíticos e farmacopéicos.
Segurança e Manuseio
Toxicidade Aguda e Ocupacional
Métricas de toxicidade e limites de exposição ocupacional reportados:
- DL50 oral (camundongo): \(8600\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\) (reportado)
- DL50 oral (rato): ~\(9200\)–\(9500\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\) (faixas reportadas)
- DL50 dérmica (porquinho-da-índia): \(>20\) mL/kg (reportado)
- CL50 por inalação (rato, 6 h): \(>4.64\) mg·L^{-1} (reportado)
- Dose de referência oral crônica EPA (RfD): \(8\times10^{-1}\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\,\mathrm{dia}^{-1}\) (reportada)
- Limites recomendados de exposição ocupacional (NIOSH/TLV): \(5\,\mathrm{mg}\,\mathrm{m}^{-3}\) (TWA 8 h)
Perfil de risco e sinais:
- Irritante para pele e olhos; sensibilização cutânea (dermatite de contato alérgica) reportada em alguns indivíduos.
- Efeitos no sistema nervoso central (sonolência, tontura) e irritação respiratória podem ocorrer em níveis elevados de exposição.
- End points reprodutivos e de desenvolvimento foram associados a vários ésteres ftálicos em estudos animais; o DEP sofre hidrólise a monoésteres e outros metabólitos in vivo e pode produzir efeitos biológicos mensuráveis que justificam minimização da exposição.
- Medidas médicas agudas: remover para ambiente com ar fresco em caso de exposição por inalação; irrigar os olhos e enxaguar a pele com água em caso de contato; não induzir vômito em caso de ingestão sem orientação profissional e buscar atendimento médico.
Considerações para Armazenamento e Manuseio
- Armazenar em recipientes bem fechados, em local fresco e bem ventilado, afastado de agentes oxidantes fortes e fontes de calor; recomenda-se ventilação e aterramento de recipientes metálicos para manuseio a granel, para reduzir risco de carga estática.
- Evitar contato com agentes oxidantes fortes e ácidos/bases fortes que possam promover reações vigorosas ou exotérmicas.
- Controles de engenharia: usar ventilação local exaustora onde vapores ou aerossóis possam ser gerados; manter boas práticas de higiene industrial para limitar exposição por inalação e dérmica.
- Equipamento de proteção individual: luvas resistentes a solventes, óculos de proteção ou protetor facial e vestimenta protetora para manuseio de líquidos a granel ou durante processos com potencial de respingos. Proteção respiratória deve seguir programa formal de seleção de respiradores quando concentrações aéreas ultrapassarem os limites recomendados.
- Derramamento e liberação: impedir entrada em drenagens e corpos d’água superficiais; conter e recuperar o líquido quando possível, absorver o residual com sorventes inertes e eliminar conforme regulamentos aplicáveis de resíduos. Para descarte ou incineração, tratamento térmico projetado a temperaturas e tempos de residência adequados é comumente utilizado para ésteres orgânicos.
Para informações detalhadas sobre riscos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (FDS) específica do produto e a legislação local aplicável.
