6PPD

El 6PPD es un compuesto químico orgánico ampliamente utilizado como aditivo estabilizador (o antidegradante) en cauchos, como el caucho natural , el estireno-butadieno y el caucho butílico ; todos ellos comunes en neumáticos de vehículos. ^{[ 1 ]} Aunque es un antioxidante eficaz , se utiliza principalmente por su excelente rendimiento antiozonante . Es uno de los diversos antiozonantes basados ​​en la p -fenilendiamina . ^{[ 2 ]}

Se ha utilizado en caucho desde finales de la década de 1970, ^{[ 3 ]} pero ha sido objeto de un escrutinio cada vez mayor desde 2021, cuando se determinó que su producto de oxidación (6PPD-Q) causa mortalidad previa al desove en el salmón coho . ^{[ 4 ] [ 5 ]}

El 6PPD se prepara mediante aminación reductiva de metil isobutil cetona (que tiene seis átomos de carbono, de ahí el '6' en el nombre) con fenil fenilendiamina (PPD). ^{[ 6 ]} Esto produce una mezcla racémica .

El 6PPD es un antiozonante común del caucho que se encuentra en los neumáticos de los vehículos. Es móvil dentro del caucho y migra lentamente a la superficie mediante floración . En la superficie forma una "película protectora captadora" que reacciona con el ozono más rápidamente de lo que el ozono puede reaccionar con el caucho. ^{[ 7 ]} Este proceso forma radicales aminoxilo ^{[ 8 ] [ 9 ]} y se pensó inicialmente que se degradaba solo a la quinona diimina, pero desde entonces se ha comprendido que continúa oxidándose a quinonas , entre otros productos. ^{[ 10 ]} A pesar de que el 6PPD se ha utilizado en neumáticos desde mediados de la década de 1970, su transformación en quinonas se reconoció por primera vez en 2020. ^{[ 11 ] [ 12 ]} Los productos oxidados no son antiozonantes eficaces, lo que significa que el 6PPD es un agente sacrificatorio.

La tendencia del 6PPD a extenderse hacia la superficie es protectora, ya que la película superficial de antioxidante se repone a partir de las reservas del caucho. Sin embargo, esta misma propiedad facilita la transferencia de 6PPD y sus productos de oxidación al medio ambiente en forma de residuos del desgaste de los neumáticos. La 6PPD-quinona (6PPD-Q, CAS RN: 2754428-18-5) es motivo de especial y creciente preocupación debido a su toxicidad para los peces.

El 6PPD y la 6PPD-quinona ingresan al medio ambiente a través de partículas de desgaste de neumáticos y son suficientemente solubles en agua como para ingresar a los sistemas fluviales a través de la escorrentía urbana . Desde allí se distribuyen ampliamente (en niveles decrecientes) desde los ríos urbanos a través de estuarios, costas y finalmente áreas de aguas profundas. ^{[ 13 ]}

La 6PPD-quinona es una preocupación ambiental porque es tóxica para el salmón coho , matándolo antes de que desoven en arroyos de agua dulce . ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

Un estudio de 2022 también identificó el impacto tóxico en especies como la trucha de arroyo y la trucha arcoíris . ^{[ 17 ]} Las concentraciones letales publicadas son: ^{[ 17 ] [ 18 ]}

• Salmón coho: CL50 ₌ 0,095 μg/L
• Trucha de arroyo: CL50 ₌ 0,59 μg/L
• Trucha arcoíris: CL50 ₌ 1,0 μg/L

Se desconoce por qué el 6PPD oxidado por ozono es tóxico para el salmón coho, pero se ha sugerido que las grandes diferencias en la dosis letal entre especies pueden estar relacionadas con su capacidad para eliminar el 6PPD-Q mediante glucuronidación . ^{[ 19 ]} En 2022, Nisqually y la organización sin fines de lucro Long Live the Kings instalaron un filtro móvil de aguas pluviales en un puente del valle de Ohop. El Departamento de Ecología de Washington , la Universidad Estatal de Washington y la Asociación de Fabricantes de Neumáticos de EE. UU. están trabajando en la regulación y la educación. ^{[ 20 ]}

El 6PPD en sí mismo es mortal para los rotíferos , especialmente en combinación con cloruro de sodio , aunque no en el nivel que generalmente se encuentra en la escorrentía de la sal de carretera. ^{[ 21 ]} Un estudio de biomonitoreo a pequeña escala en el sur de China ha demostrado que tanto el 6PPD como el 6PPDQ están presentes en la orina humana; las concentraciones fueron bajas, pero se desconocen las implicaciones para la salud. ^{[ 22 ]} Se ha publicado una ruta sintética para la 6PPD-quinona en ChemRxiv . ^{[ 23 ]}

• N -isopropil- N' -fenil-1,4-fenilendiamina (IPPD), un antioxidante relacionado
• N , N' -di-2-butil-1,4-fenilendiamina , un antioxidante a base de fenilendiamina utilizado como aditivo para combustibles.