Этандиамин дигидроиодид (EDDI): свойства и применение

Этандиамин дигидроиодид (EDDI, Ethylenediamine dihydroiodide): химические характеристики, свойства и применение
(CAS 5700-49-2)

1. Введение

Этандиамин дигидроиодид (сокращённо EDDI — от англ. Ethylenediamine dihydroiodide) представляет собой соль этилендиамина (NH2–CH2–CH2–NH2) и иодоводородной кислоты (HI), в которой на каждую молекулу этилендиамина приходится две молекулы гидроидной кислоты. На практике EDDI широко используется в качестве источника йода в кормах для животных, а также, реже, в некоторых технологических и фармацевтических процессах. В данной статье приводятся химический профиль, физико-химические свойства, способы получения, сферы применения, а также нюансы безопасности и токсикологии EDDI. Все сведения перепроверены по современным научным и техническим источникам.

2. Общие сведения и номенклатура

1. Химическое название

   • Этандиамин дигидроиодид
   • На английском языке принято название Ethylenediamine dihydroiodide.

2. Молекулярная формула

   • Обычно указывается как C₂H₁₀I₂N₂ (при полном протонировании двух атомов азота).
   • Структурно соединение можно представить как [H₃N–CH₂–CH₂–NH₃]²⁺ · 2I⁻.

3. CAS-номер

   • [5700-49-2].

4. Синонимы

   • EDDI, EDA·2HI (этилендиамин + 2HI), 1,2–этандиамин дигидроиодид.

5. Общее описание

   • Является белым или почти белым кристаллическим веществом, гигроскопичным и хорошо растворимым в воде. Активно применяется как источник иодида в кормах для животных для профилактики заболеваний, связанных с недостатком йода.

3. Структура и физико-химические свойства

1. Строение и ионная природа

   • В твердом состоянии кристаллы EDDI состоят из протонированных аминогрупп этилендиамина (образуется катион [H₃N–CH₂–CH₂–NH₃]²⁺) и двух иодид-ионов (2I⁻). Такая ионная структура обуславливает высокую растворимость соединения в воде и сильные межионные (ион-ионовые, ион-дипольные) взаимодействия.

2. Внешний вид и агрегатное состояние

   • Обычно представляет собой белый или светло-кремовый кристаллический порошок, который при хранении на воздухе может слегка желтеть (особенно при наличии следов окислителей или высокой влажности).

3. Растворимость

   • Очень хорошо растворим в воде, образуя стабильные растворы. В органических неполярных растворителях растворимость крайне низкая. В спиртах растворяется умеренно.

4. Температура плавления и термическая стабильность

   • Температура плавления находится в диапазоне примерно 250–280 °C (по разным источникам) с частичным разложением. Точное значение зависит от скорости нагрева и чистоты вещества.
   • При повышенных температурах (выше ~200–250 °C) возможно разложение с выделением иодистых соединений и появлением характерного запаха органических аминов.

5. pH водных растворов

   • При растворении в воде EDDI даёт слабокислый pH из-за высвобождения ионов H⁺, так как в растворе присутствует протонированный этилендиамин.

6. Гигроскопичность

   • Соединение склонно поглощать влагу из воздуха при высоких значениях относительной влажности, поэтому при хранении необходимы герметичные условия.

4. Методы получения

1. Нейтрализация этилендиамина гидройодной кислотой

   • Смешивают стехиометрические количества этилендиамина (NH2–CH2–CH2–NH2) и иодоводородной кислоты (HI) в соответствии с реакцией:H2​NCH2​CH2​NH2​+2HI⟶[H3​NCH2​CH2​NH3​]2+2I−
   • Реакция экзотермическая; обычно протекает при охлаждении, чтобы контролировать тепловыделение. После достижения нужного соотношения рН и удаления побочных продуктов (в следовых количествах вода и др.) выделяют кристаллы EDDI, которые затем сушат.

2. Ионообменные процессы

   • В более редких случаях EDDI может быть синтезирован ионообменными методами, но этот подход применяется крайне ограниченно из-за простоты и экономической выгоды прямой нейтрализации.

3. Очистка

   • Для достижения высокой чистоты продукт многократно перекристаллизуют из воды или водно-спиртовой смеси. Важно избегать окислительных примесей, которые могут приводить к разложению.

5. Основные направления применения

1. Кормовая добавка (животноводство)

   • EDDI широко применяется как источник йода в кормах для крупного рогатого скота, свиней и птицы. Йод необходим для синтеза гормонов щитовидной железы (Т3 и Т4), обеспечивающих нормальный метаболизм и рост.
   • Использование EDDI в дозированных количествах помогает предотвратить йододефицит, с улучшением репродуктивных показателей и снижением риска заболеваний (например, у крупного рогатого скота).

2. Профилактика некоторых болезней у животных

   • В ветеринарии есть данные о применении EDDI для профилактики «фут-рота» (гниения копыт) у рогатого скота и поражений щитовидной железы. Однако в разных странах существуют ограничительные нормы на содержание EDDI в кормах.

3. Фармацевтические и лабораторные применения

   • Используется для синтеза других йод-содержащих соединений, может служить реагентом в органической химии при необходимости аккуратного введения ионного йода.
   • Возможно применение при подготовке буферов для биохимических экспериментов (хотя в большинстве случаев используются другие соли).

4. Промышленная химия

   • В редких случаях EDDI фигурирует при обработке волокнистых материалов (цель корректировки содержания йода или придания им специальных свойств).
   • Некоторое применение может находить в технологиях, связанных с антисептическими свойствами иода.

6. Токсикология и безопасность

1. Токсичность для человека

   • При нормальном регламентированном использовании (например, как добавка в корма) EDDI не представляет существенной опасности. Однако прямой контакт с концентрированным веществом может вызвать раздражение кожи и слизистых.
   • Попадание в организм больших количеств EDDI (гораздо выше рекомендованных доз) способно привести к йодизму (избыточное накопление йода), который проявляется раздражением слизистых, металлическим привкусом во рту и нарушениями функции щитовидной железы.

2. Влияние на животных

   • Передозировка в кормах может вызвать токсикозы, связанные с избытком йода (расстройства пищеварения, сниженная продуктивность, проблемы с репродуктивной системой). Поэтому в разных странах существуют максимальные нормы EDDI в кормах (например, ≤10–50 ppm в сырых кормах, в зависимости от вида животного).

3. Реактивность и пожароопасность

   • EDDI не является горючим материалом, однако при сильном нагревании/воздействии открытого огня разлагается с выделением токсичных паров (соединения йода и азота), поэтому важно соблюдать осторожность при нагреве.
   • Хранить следует в прохладном, сухом, вентилируемом помещении, в плотно закрытой таре.

4. Воздействие на окружающую среду

   • При выбросе больших количеств в водоёмы может наблюдаться локальное изменение йодного баланса и pH, однако существенная экологическая угроза при умеренных концентрациях маловероятна.

7. Нормативное регулирование

1. Международные стандарты

   • В ряде стран допускается применение EDDI в качестве кормовой добавки с чётко оговорёнными пределами, чтобы исключить передозировку йода в цепи питания.

2. Регулирующие органы

   • В США надзор за кормовыми добавками осуществляет FDA (Food and Drug Administration). Там существует список разрешённых уровней EDDI в кормах для различных видов животных.
   • В ЕС регулирующие документы определяют максимально допустимые концентрации йода в кормах, при этом EDDI является одной из йодсодержащих добавок, которые должны соответствовать требованиям безопасности и качества.

3. Этикетирование и паспорт безопасности

   • Как правило, производители и поставщики данного вещества обязаны предоставлять паспорт безопасности (SDS) с указанием мер предосторожности, условий хранения и транспортировки, первой помощи и т. д.

8. Перспективы и исследования

1. Оптимизация кормовых составов

   • Продолжаются исследования по точным нормам добавления EDDI в корма, учитывая породу, возраст и физиологическое состояние животных. Цель состоит в том, чтобы эффективно предотвратить йоддефицит и не допустить избыточное поступление йода.

2. Разработка препаратов и добавок

   • Появляются комплексные добавки, где йод сочетается с другими микро- и макроэлементами (селен, цинк, витамины). EDDI может играть ключевую роль в качестве источника легко усваиваемого йода.

3. Расширение применения в медицине

   • Исследуется возможность применения небольших добавок йодид-содержащих солей (включая EDDI) в фармакологии и биохимической промышленности, в частности, для синтеза йодорганических соединений.

4. Альтернативные источники йода

   • Сравнительные исследования EDDI (соль этилендиамина) с другими йодидными добавками (например, йодат, калий йодид, йодид кальция) позволяют выбрать наилучший вариант по биодоступности, стабильности и стоимости для конкретных отраслей.

9. Выводы

Этандиамин дигидроиодид (EDDI) — это кристаллическое соединение, служащее эффективным источником йода для сельского хозяйства (животноводства) и в отдельных технологических процессах. Его преимущество в том, что он обладает высокой растворимостью и относительно стабильной формой йода, легко усвояемой животными организмами. При этом важно чётко соблюдать нормы дозирования, так как избыток йода может привести к токсическим эффектам.

Широкий спектр применения EDDI заключается в его кормовой функции, а также потенциальном участии в некоторых фармацевтических синтезах. Перспективные исследования направлены на дальнейшую оптимизацию использования EDDI, а также на расширение ассортимента комплексных кормовых добавок и медицинских препаратов, содержащих йод. С точки зрения экологической и производственной безопасности, вещество считается относительно безопасным при соблюдении рекомендуемых условий использования и хранения.

Примечание. При промышленном использовании или добавлении EDDI в корма необходимо руководствоваться локальными регламентами и соблюдать инструкции, указанные производителями и контрольными органами.

Этандиамин дигидроиодид купить.