Tétraéthylène glycol

Diéthylène glycol
Général
Nom IUPAC	3-oxapentan-1,5-diol
Synonymes	Diglycol DEG
No CAS	111-46-6
No EINECS	203-872-2
Apparence	liquide hygroscopique, incolore, visqueux, sans odeur.[1]
Propriétés chimiques
Formule brute	C4H10O3  [Isomères]
Masse molaire	106,1204 g∙mol-1 C 45,27 %, H 9,5 %, O 45,23 %,
Propriétés physiques
T° fusion	-6,5 à -10,5 °C[1]
T° ébullition	245 °C[1]
Solubilité	dans l'eau : miscible[1]
Masse volumique	(eau = 1) : 1.12[1]
T° d’auto-inflammation	229 °C[1]
Point d’éclair	124 °C (c.f.)[1]
Limites d’explosivité dans l’air	en volume % dans l'air : 1.8-12.2[1]
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 2 Pa[1]
Précautions
Directive 67/548/EEC
Xn
Numéro index : 603-140-00-6 Symboles : Xn : Nocif Phrases R : R22 : Nocif en cas d’ingestion. Phrases S : (S2) : Conserver hors de portée des enfants. S46 : En cas d’ingestion, consulter immédiatement un médecin et lui montrer l’emballage ou l’étiquette.
Phrases R : 22,
Phrases S : (2), 46,
NFPA 704
1 1 0
SGH[2]
Attention H302, H302 : Nocif en cas d'ingestion
Écotoxicologie
LogP	-1.98[1]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le diéthylène glycol (également nommé DEG, 3-oxa-1,5-pentanediol, diglycol, ethylène diglycol ou dihydroxy diéthyl éther) est un polymère simple ( diol, dimère de l'éthylène glycol, de formule chimique HO-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-OH).

Le triéthylène glycol (TEG) et le tétraéthylène glycol sont le trimères et le tétramères de l'éthylène glycol, de formules chimiques HO-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-OH et HO-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-OH.

Le diéthylène glycol est hygroscopique et donc très soluble dans l'eau.

Usages

Comme dans le cas de l'éthylène glycol, le mélange d'eau et de diéthylène glycol peut être utilisé comme antigel. La température de fusion du mélange est abaissée, ce qui le rend intéressant pour des utilisations dans des climats froids.
De plus la température d'ébullition de ce produit étant élevée, plus que dans le cas de l'éthylène glycol, ce mélange est également plus intéressant sous les climats chauds.

Le diéthylène glycol est utilisé pour des synthèses chimiques, par exemple ;

• de morpholine
• de 1,4-dioxane.

Le triéthylène glycol est un liquide visqueux incolore et inodore.
Il est moins toxique que le diéthylène glycol.

Il est utilisé :

• comme plastifiant pour le PVC (polychlorure de vinyle),
• dans les systèmes de climatisation et les déshumidificateurs.
• comme désinfectant sous forme d'aérosol.
• comme agent de dessiccation pour la déshydratation du gaz naturel.

Toxicologie, écotoxicologie

Il convient de distinguer la toxicité du diéthylène glycol lui même^[3],[4], de la toxicité synergique du produit associé à un autre produit toxique ou à produit qui n'aurait d'effet toxique qu'associé à ce solvant (comme tous les solvants, le diéthylène glycol peut faciliter l'absorption d'autres produits par les organismes, ou leur introduction dans un organe cible qui en serait autrement indemne. Peu d'études ont à ce jour porté sur les synergies.

Pour le diéthylène-glicol seul : la dose orale sans effets est selon l'INRS (en 2008) de 180 mg/kg/jour (chez le rat). On note que certains impacts (hors reprotoxicité) ne sont constatés que chez les rats mâles et non chez les femelles, ce qui pourrait évoquer une perturbation endocrinienne, mais ce phénomène n'a pas été observé chez le lapin ou la souris.

Cinétique du produit dans l'organisme^[5]

Inhalation : processus mal connu chez l'homme. Chez le rat, ce produit semble peu actif via l'air.

Ingestion : suite à son ingestion, le diéthylène-glycol est principalement absorbé dans le tractus gastrointestinal. Il passe rapidemnet dans le sang (demie-vie sanguine : 3,6 h) et se concentre dansle foie et les reins, puis le cerveau (il franchit aisément la barrière hématoencéphalique, avec un pic de concentration dans le cerveau observé 3 à 4 h après l'ingestion, avec à haute dose un effet narcotique induit), les muscles et le tissus adipeux.

Métabolisation^[6] : chez le rat de laboratoire, 14 à 41 % dela dose est métabolisée en acide (2-hydroxyéthoxy)acétique (2-HEAA). Il semble, chez le rat toujours qu'il n'est pas transformé en éthylène-glycol, mais des traces d'acide oxalique parfois détectée dans les urines pourraient être due à la diurèse osmotique induite par le caractère hygroscopique de ce produit.

Des actions synergiques probables lorsqu'il y a cocktails de polluants, mais non étudiées;

Toxicité aigue

Chez l'animal^[7] la DL 50 par voie orale : de 13,3 à 26,5 chez le rat et la souris, 7,8 à 14 g chez le cobaye, 9g/Kg chez le chien et 3 g chez le chat. Symptômes communs à toutes les espèces de mammifères : narcose, refus des aliments, soif, puis à haute dose : dyspnée, prostration, coma (coma urémique, induite par une de diurèse accrue suivie d'une oligurie et anurie^[8]), hypothermie avec phase et mort 2 à 7 jours après l'administration.
Curieusement, l'exposition par l'air (8 h dans atmosphère saturée en éthylène-glycol) ne tue pas les rats et semble sans effets iritants pour la peau ou l'œil.

Chez l'homme^[9] les données manquent, mais les symptômes observés (en termes de toxicité aiguë) sont les mêmes que chez l'animal.

Toxicité chronique et faibles doses

La toxicité chronique^[10] du diéthylene glycol a été étudiée chez le rat : (avec 4 % de produit dans la nourriture (2400 mg/kg/j) sur 2 ans, on observe :

• une croissance ralentie des jeunes rats
• une hématotoxicité associée à des lésions rénales (atrophie tubulaire, cylindres hyalins, concrétions cristallines dans les tubules, infiltration lymphocytaires et début de fibrose)^[11]
• des lésions hépathiques : atrophie centrolobulaire ou diffuse, prolifération des canalicules biliaires, dégénérescence graisseuse.
  30 % des rats mâles développent en outre des calculs vésicaux composée à 75 % de phosphates cristallisés sur un noyau d'oxalate de calcium. (non observé chez le lapin ou le chien expérimentalement exposé en laboratoire)

Cancérogénicité

Pour l'exposition au produit seul ; elle est probablement rare, indirecte, et conditionnée à une exposition à de fortes doses, mais expérimentalement démontrée chez le rat. 1,7 % des rats exposés à une dose orale de 4% de diéthylène-glycol dans la nourriture durant 2 ans ont développé un cancer de la vessie ; probablement induit par les calculs qui s'y sont formés ; ce serait le facteur « corps étranger » qui aurait induit la tumeur et non le produit lui-même.

Valeur d'exposition professionnelle

En Allemagne le taux max dans l'air est de 10 ppm, soit 44 mg/m³.

Toxicité des produits de dégradation

A haute température, il se décompose en monoxyde ou dioxyde de carbone, aldéhydes et cétones. Les produits de biodégradation et/ou leurs métabolites dans le sol ou l'humus ne semblent pas avoir été étudiés

Toxicité des produits de dégradation

À haute température, il se décompose en monoxyde ou dioxyde de carbone, aldéhydes et cétones.

Retrotoxicité

De premières études n'avaient pas détecté d'effet reprotoxiques (chez la souris, suite a absorption orale de 11,2 g/kg/j du 6ème au 13 ème jour de gestation ou chez le rat à 5% de la nourriture (gavage) ou 3g/kg/j du 1er au 20ème jour de gestation sur 2 générations), mais une autre étude, avec le produit mélangé à l'eau de boisson à des doses faiblement toxique pour les parents (3,5 % ou 6,1 g/kg/j), un effet est détecté sur la fertilité (nombre de portées diminuées, mortalité des nouveau-nés augmentée, diminution du poids à la naissance. On n'a pas détecté d'effet différentiel sur le mâle ou la femelle^[12].

Métrologie

Le dosage dans l'air se fait habituellement par absorption sur filtre de fibre de verre et tube absorbant puis analyse et mesure après désoption (par chromatographie en phase gazeuse, détection par ionisation de flamme).

Usages frauduleux

En 1985, un scandale a touché des viticulteurs autrichiens qui avaient ajouté du diéthylène glycol au vin blanc, pour le rendre plus doux et transformer le vin sec en vin liquoreux, la production de ces derniers étant plus chères et les ajouts de sucre faciles à détecter. Les quantités de diéthylène glycol étaient trop faibles pour rendre le vin toxique (il aurait fallu boire environ 28 bouteilles par jour pendant deux semaines). Cependant, la contre-publicité occasionna une chute importante des exportations qui conduisit à l'adoption par l'Autriche de réglementations strictes.

En juillet-août 2007, à l'occasion d'un autre scandale, celui des produits agroalimentaires toxiques d'origine chinoise aux États-Unis, il fut constaté la présence de diéthylène glycol dans un dentifrice fabriqué en Chine pour le compte de la société Max Brands Marketing BV^[13]. Ce dentifrice a également été retrouvé sur d'autres marchés occidentaux (Espagne, Royaume-Uni, Canada et France).

1^er août 2007 : à la suite de contrôles menés en coopération, l'AFSSAPS et la DGCCRF attiraient l'attention sur la présence de diéthylène glycol (DEG) dans des dentifrices commercialisés en France sous la marque « Toothpaste new 4U ». Bien que ces dentifrices n'aient pas vocation à être avalés, ils sont susceptibles de présenter un danger pour la santé en cas d'ingestion chez les jeunes enfants (intoxication aigüe ou chronique). Il est demandé aux consommateurs qui auraient en leur possession le dentifrice TOOTHPASTE NEW 4U de ne pas l'utiliser et de le jeter. L'AFSSAPS a engagé une procédure visant la fabrication, la commercialisation et la distribution à titre gratuit de dentifrices auxquels du DEG a été incorporé.
Suite à cette alerte du 26 juillet 2007, la MSA a demandé^[14] à l’Afssaps de contrôler des échantillons de dentifrice qu’elle avait distribués dans des Kits de brossage dentaire dans le cadre de la prévention bucco-dentaire. Ces dentifrices ne contenaient pas de DEG, mais la MSA en a stoppé la distribution parce qu'à cette occasion, les analyses ont montré une contamination bactérienne dépassant les normes européennes^[15].

En 2008, l'InVS relayait une alerte de la NAFDAC (National Agency for Food and Drug Administration and Control du Nigéria), à propos la mort de 25 enfants âgés de 4 mois à 3 ans (annoncé le 25 novembre 2008) en Afrique suite à l'utilisation d'un sirop pour les dents (« My Pikin ») frauduleusement contaminé par du diéthylène glycol. Le 2008 12 02, le nombre de mort était de 39 d’enfants, ce nombre étant sous-estimé, de nombreuses causes de décès n’étant pas recherchées en dans ce pays^[16].

Voir aussi

Articles connexes

• Éther de glycol (il existe 80 dérivés d'éthers de glycol, dont une trentaine produits et utilisés par l'industrie).
• Éthylène glycol
• Polyéthylène glycol
• Glycol
• Antigel

Liens externes

• Fiche toxicologique (INRS)

Notes et références

• Portail de la chimie