グリセリン
propane-1,2,3-triol プロパン-1,2,3-トリオール
別称 べっしょう
グリセリン グリセロール 1,2,3-プロパントリオール 1,2,3-トリヒドロキシプロパン グリセリトール グリシルアルコール
識別 しきべつ 情報 じょうほう
CAS登録 とうろく 番号 ばんごう
56-81-5
PubChem
753
ChemSpider
733
UNII
PDC6A3C0OX
E番号 ばんごう
E422 (増 ぞう 粘 ねば 剤 ざい 、安定 あんてい 剤 ざい 、乳化剤 にゅうかざい )
KEGG
C00116
ChEMBL
CHEMBL692
ATC分類 ぶんるい
A06 AG04 ,A06AX01 (WHO ), QA16QA03 (WHO )
InChI=1S/C3H8O3/c4-1-3(6)2-5/h3-6H,1-2H2
Key: PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N
InChI=1/C3H8O3/c4-1-3(6)2-5/h3-6H,1-2H2
Key: PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYAF
特性 とくせい
化学 かがく 式 しき
C3 H8 O3
モル質量 しつりょう
92.09382 g/mol
示 しめせ 性 せい 式 しき
C3 H5 (OH)3
外観 がいかん
無色 むしょく 透明 とうめい の液体 えきたい 吸湿 きゅうしつ 性 せい
匂 にお い
無臭 むしゅう
密度 みつど
1.261 g/cm3
融点 ゆうてん
17.8 °C , 291 K, 64 °F
沸点 ふってん
290 °C , 563 K, 554 °F ([2] )
屈折 くっせつ 率 りつ (n D )
1.4746
粘 ねば 度 たび
1.412 Pa·s[1]
危険 きけん 性 せい
安全 あんぜん データシート (外部 がいぶ リンク)
JT Baker
NFPA 704
引火 いんか 点 てん
160 °C (密閉 みっぺい 式 しき ) 176 °C (開放 かいほう 式 しき )
発火 はっか 点 てん
370 °C
特記 とっき なき場合 ばあい 、データは常温 じょうおん (25 °C )・常 つね 圧 あつ (100 kPa) におけるものである。
グリセリン (倔里設 しつらえ 林 りん [3] 、虞 おそれ 利 り 設 しつらえ 林 りん [3] 、英 えい : glycerine, glycerin )は、3価 か のアルコール の一種 いっしゅ である。学術 がくじゅつ 分野 ぶんや では20世紀 せいき 以降 いこう グリセロール (英 えい : glycerol )と呼 よ ぶようになったが、医薬品 いやくひん としての名称 めいしょう を含 ふく め日常 にちじょう 的 てき にはいまだにグリセリンと呼 よ ぶことが多 おお い。食品 しょくひん 添加 てんか 物 ぶつ として、甘味 あまみ 料 りょう 、保存 ほぞん 料 りょう 、保湿 ほしつ 剤 ざい 、増 ぞう 粘 ねば 安定 あんてい 剤 ざい などの用途 ようと がある。虫歯 むしば の原因 げんいん になりにくい。医薬品 いやくひん や化粧 けしょう 品 ひん には、保湿 ほしつ 剤 ざい ・潤滑 じゅんかつ 剤 ざい として使 つか われている。
無色 むしょく 透明 とうめい の糖蜜 とうみつ 状 じょう 液体 えきたい で、甘味 あまみ を持 も つ。
融点 ゆうてん は約 やく 18 °C だが、非常 ひじょう に過 か 冷却 れいきゃく になりやすいため結晶 けっしょう 化 か は難 むずか しい。冷却 れいきゃく を続 つづ けると−100 °C 前後 ぜんご でガラス状態 じょうたい となり[4] 、さらに液化 えきか した空気 くうき で冷却 れいきゃく 後 ご 、1日 にち 以上 いじょう の時間 じかん をかけて緩 ゆる やかに温度 おんど を上 あ げると結晶 けっしょう 化 か する[5] 。
水 みず に非常 ひじょう に溶 と けやすく、吸湿 きゅうしつ 性 せい が強 つよ い。水溶液 すいようえき は凝固 ぎょうこ 点 てん 降下 こうか により凍結 とうけつ しにくく、共 きょう 晶 あきら 点 てん は0.667で−46.5 °C である。ほかにエタノール 、フェノール 、ピリジン など様々 さまざま な溶媒 ようばい に可 か 溶であるが、アセトン 、ジエチルエーテル 、ジオキサン には溶 と けにくく、ミネラルオイル やクロロホルム のような無 む 極性 きょくせい 溶媒 ようばい には溶 と けない。[4]
グリセロールは年間 ねんかん 100万 まん トン以上 いじょう 生産 せいさん されている。そのほとんどが大 だい 豆油 ご や獣脂 じゅうし などの加水 かすい 分解 ぶんかい によっているが、プロピレン から化学 かがく 合成 ごうせい することもできる。現在 げんざい 試 こころ みられることはないが、発酵 はっこう 法 ほう も知 し られている[4] 。
生物 せいぶつ の油脂 ゆし には大量 たいりょう のトリアシルグリセロール (トリグリセリド)が含 ふく まれている。これは脂肪酸 しぼうさん とグリセリンのエステル であり、加水 かすい 分解 ぶんかい によりグリセリンと脂肪酸 しぼうさん を生 しょう じる。例 たと えば石鹸 せっけん を生産 せいさん する際 さい に副産物 ふくさんぶつ として大量 たいりょう のグリセリンが得 え られる。
またバイオディーゼル燃料 ねんりょう の主成分 しゅせいぶん は脂肪酸 しぼうさん メチルエステル であるが、これは触媒 しょくばい を用 もち いた油脂 ゆし とメタノール のエステル交換 こうかん 反応 はんのう により得 え られ、その副産物 ふくさんぶつ がグリセリンである。
こうして得 え られたグリセリンには不純物 ふじゅんぶつ が多 おお く含 ふく まれている。石鹸 せっけん 生産 せいさん の副産物 ふくさんぶつ の場合 ばあい 、活性炭 かっせいたん や、アルカリ処理 しょり 、イオン交換 こうかん などによって精製 せいせい を行 おこな い、蒸留 じょうりゅう によって高 こう 純度 じゅんど のグリセリンを得 え ることができる[4] 。バイオディーゼル燃料 ねんりょう 生産 せいさん の副産物 ふくさんぶつ の場合 ばあい は不純物 ふじゅんぶつ が非常 ひじょう に多 おお い場合 ばあい があり、単 たん に焼却 しょうきゃく されることが多 おお い[6] 。
プロピレン からエピクロロヒドリン を経由 けいゆ して合成 ごうせい するのが主 おも であるが、ほかにもアクロレイン や酸化 さんか プロピレン を経由 けいゆ する方法 ほうほう などが知 し られている。もっともバイオディーゼル燃料 ねんりょう の普及 ふきゅう にともないグリセリンは供給 きょうきゅう 過剰 かじょう になっており、こうした化学 かがく 合成 ごうせい 法 ほう はコスト的 てき に見合 みあ わなくなっている。
グリセロールは生体 せいたい 内 ない では中性 ちゅうせい 脂肪 しぼう 、リン脂質 ししつ 、糖 とう 脂質 ししつ などの骨格 こっかく として存在 そんざい しており、貯蔵 ちょぞう した脂肪 しぼう からエネルギーをつくる際 さい に脂肪酸 しぼうさん とグリセロールに分解 ぶんかい される。生 しょう じたグリセロールはATP によって活性 かっせい 化 か されグリセロール3-リン酸 さん となって再度 さいど 脂質 ししつ の合成 ごうせい に使 つか われるか、さらにジヒドロキシアセトンリン酸 さん を経 へ て解 かい 糖 とう 系 けい または糖 とう 新生 しんせい に利用 りよう される。
アルコール発酵 はっこう ではアセトアルデヒド が電子 でんし 受容 じゅよう 体 たい となりエタノール が蓄積 ちくせき するが、このときジヒドロキシアセトンリン酸 さん が電子 でんし 受容 じゅよう 体 たい として働 はたら くとグリセロール3-リン酸 さん が生 しょう じ、ついでグリセロールが生成 せいせい する(グリセロール発酵 はっこう )。たとえば培地 ばいち がアルカリ性 あるかりせい であったり、亜硫酸 ありゅうさん ナトリウム が添加 てんか されていたりすると、アセトアルデヒドが電子 でんし 受容 じゅよう 体 たい として働 はたら くことができずグリセロール発酵 はっこう が優勢 ゆうせい となる。
一般 いっぱん にアレルギー はまれとされ、比較 ひかく 試験 しけん ではグリセリンは偽薬 ぎやく として用 もち いられ、グリセリンによるアレルギーの論文 ろんぶん 検索 けんさく では4件 けん の症例 しょうれい 報告 ほうこく があり、うち2件 けん では化粧 けしょう 品 ひん に配合 はいごう された濃度 のうど の低 ひく い状態 じょうたい である[7] 。喘息 ぜんそく 既往 きおう 歴 れき の人 ひと を除 のぞ いた大学生 だいがくせい 262人 にん にグリセリンのパッチテスト を行 おこな い、スギ などのアレルゲンより小 ちい さいものの約 やく 半数 はんすう に紅 べに 斑 まだら や膨湿が生 しょう じた[8] 。
化学 かがく 原料 げんりょう としては、爆薬 ばくやく の成分 せいぶん や狭心症 きょうしんしょう の薬 くすり となるニトログリセリン の原料 げんりょう として有名 ゆうめい であるほか、有機 ゆうき 合成 ごうせい で使 つか うヨウ化 か アリル の原料 げんりょう である。
食品 しょくひん 添加 てんか 物 ぶつ
甘味 あまみ 料 りょう 、保存 ほぞん 料 りょう 、保湿 ほしつ 剤 ざい 、増 ぞう 粘 ねば 安定 あんてい 剤 ざい などの用途 ようと がある。甘味 あまみ 料 りょう としては虫歯 むしば の原因 げんいん となりにくいことや、エリスリトール やキシリトール が持 も つ清涼 せいりょう 感 かん を打 う ち消 け す効果 こうか がある。砂糖 さとう より甘 あま さが弱 よわ いにもかかわらず高 こう カロリーである。
グリセリンの坐 すわ 剤 ざい 医薬品 いやくひん
医薬品 いやくひん 、化粧 けしょう 品 ひん には、保湿 ほしつ 剤 ざい ・潤滑 じゅんかつ 剤 ざい として使 つか われている。浣腸 かんちょう 、咳 せき 止 と めシロップ、うがい薬 やく 、練 ね り歯磨 はみが き 、石鹸 せっけん 、ローションなど幅広 はばひろ い製品 せいひん に利用 りよう されている。チンキ の溶剤 ようざい として、あるいは降圧 こうあつ 剤 ざい としても使 つか われている。
機械 きかい 工業 こうぎょう など
エチレングリコール やプロピレングリコール と同様 どうよう に、不凍液 ふとうえき を作 つく るのに使 つか われる。自動車 じどうしゃ 用 よう としては、より低温 ていおん まで凍結 とうけつ しないエチレングリコールに取 と って代 か わられたが、安全 あんぜん 面 めん から再 さい 評価 ひょうか する意見 いけん もある[9] 。実験 じっけん 室 しつ では、凍結 とうけつ 保護 ほご 剤 ざい として生物 せいぶつ の凍結 とうけつ 保存 ほぞん や、酵素 こうそ の低温 ていおん 保存 ほぞん に用 もち いられている。
また材料 ざいりょう 内部 ないぶ の欠陥 けっかん を検査 けんさ する超 ちょう 音波 おんぱ 探 さがせ 傷 きず 試験 しけん に於 お いて、水溶液 すいようえき が探 さがせ 傷 きず 機 き と材料 ざいりょう の間 あいだ に塗布 とふ する接触 せっしょく 媒質 ばいしつ としても用 もち いられるが、吸湿 きゅうしつ しやすい性質 せいしつ などからマシン油 ゆ などと比 くら べて錆 さび が発生 はっせい しやすく使用 しよう には注意 ちゅうい が必要 ひつよう である。
機械 きかい 式 しき 圧力 あつりょく 計 けい では、ケーシングの内部 ないぶ 空間 くうかん にグリセリン水溶液 すいようえき を充填 じゅうてん した製品 せいひん が存在 そんざい する。これはグリセリンの粘性 ねんせい 抵抗 ていこう によって機械 きかい 的 てき 振動 しんどう を抑制 よくせい して、ギア や指針 ししん といった可動 かどう 部 ぶ が摩耗 まもう ・破損 はそん することを防 ふせ ぐためである。
バッテリー の不凍液 ふとうえき に使 つか われることもある。かつては不凍液 ふとうえき はグリセリンが主流 しゅりゅう であったが、後 のち に不凍液 ふとうえき としてより高性能 こうせいのう であるエチレングリコール に取 と って代 か われた歴史 れきし がある。しかし、エチレングリコールは毒性 どくせい が極 きわ めて強 つよ い物質 ぶっしつ であり自然 しぜん 界 かい に漏洩 ろうえい した際 さい の環境 かんきょう への悪影響 あくえいきょう の懸念 けねん から近年 きんねん ではグリセリンが再 ふたた び注目 ちゅうもく されている。
ギ酸 ぎさん と加熱 かねつ するとエステル化 か を経 へ て脱 だつ 離 はなれ が起 お こり、アリルアルコール を与 あた える[10] 。硫酸 りゅうさん 水素 すいそ カリウム などを作用 さよう させながら熱 ねっ すると、脱水 だっすい が起 お こりアクロレイン に変 か わる[11] 。酸 さん 触媒 しょくばい の存在 そんざい 下 か にアセトン と加熱 かねつ すると、脱水 だっすい して1,2位 い がイソプロピリデン基 もと で保護 ほご された形 かたち の誘導体 ゆうどうたい が得 え られる[12] 。
赤 あか リン と臭素 しゅうそ とともに反応 はんのう させると1,3位 い が臭素 しゅうそ 化 か された誘導体 ゆうどうたい が得 え られ[13] 、酢酸 さくさん 中 なか で塩化 えんか 水素 すいそ を作用 さよう させると、その当 とう 量 りょう により1-モノクロロ体 たい [14] もしくは1,3-ジクロロ体 たい [15] が生成 せいせい する。後者 こうしゃ や1,3-ジブロモ体 たい をアルカリと加熱 かねつ することにより、エピクロロヒドリン [16] [17] 、エピブロモヒドリン[17] が得 え られる。
アニリン 誘導体 ゆうどうたい と酸化 さんか 条件 じょうけん で縮 ちぢみ 合 あい させるとキノリン 骨格 こっかく が構築 こうちく できる[18] [19] 。この手法 しゅほう はスクラウプのキノリン合成 ごうせい と呼 よ ばれる。
1779年 ねん にスウェーデン のカール・ヴィルヘルム・シェーレ がオリ おり ーブ油 ぶゆ 加水 かすい 分解 ぶんかい 物 ぶつ の中 なか から発見 はっけん [4] 。1813年 ねん にミシェル=ウジェーヌ・シュヴルール が油脂 ゆし が脂肪酸 しぼうさん とグリセリンのエステル であることを見出 みいだ し、甘味 あまみ を持 も つことからギリシャ語 ご のγλυκυς (glykys、甘 あま い)にちなんでglycérine と命名 めいめい [4] 。1846年 ねん にアスカニオ・ソブレロ によりニトログリセリン が発見 はっけん され、1866年 ねん にアルフレッド・ノーベル が実用 じつよう 化 か に成功 せいこう [4] 。1872年 ねん 、シャルル・フリーデル がイソプロピルアルコール からの合成 ごうせい に成功 せいこう し、グリセロールという名 な を提案 ていあん 。
生物 せいぶつ 学者 がくしゃ ライアル・ワトソン の1979年 ねん の著書 ちょしょ Lifetide (邦題 ほうだい 『生命 せいめい 潮流 ちょうりゅう 』)にて書 か かれていた事実無根 じじつむこん の逸話 いつわ が、様々 さまざま な引用 いんよう ・脚色 きゃくしょく を経 へ て、同 おな じくワトソンによって創作 そうさく された「百 ひゃく 匹 ひき 目 め の猿 さる 現象 げんしょう 」と共 とも にシンクロニシティ の代表 だいひょう 的 てき 伝説 でんせつ となっている。
ワトソンによる逸話 いつわ は以下 いか のとおり[20] 。
グリセリンの発見 はっけん から100年 ねん 以上 いじょう 、どのようにしてもグリセリンの結晶 けっしょう 化 か は起 お こらなかった。
20世紀 せいき 初頭 しょとう のある日 ひ 、ウィーン からロンドン に運 はこ ばれる途中 とちゅう の一 いち 樽 たる のグリセリンが偶然 ぐうぜん に結晶 けっしょう 化 か した。
この樽 たる から小分 こわ けしたグリセリンを受 う け取 と った化学 かがく 者 しゃ の試料 しりょう は18 °C で固体 こたい になった。
熱 ねつ 力学 りきがく に詳 くわ しいある二人 ふたり の科学 かがく 者 しゃ もこのグリセリンを受 う け取 と って結晶 けっしょう 化 か に成功 せいこう すると、実験 じっけん 室 しつ の全 ぜん グリセリンが密閉 みっぺい 容器 ようき 内 ない のものを含 ふく めて自然 しぜん に結晶 けっしょう 化 か した。
その後 ご 、グリセリンの結晶 けっしょう 化 か は世界 せかい 各地 かくち でありふれたものとなった。
しかし『生命 せいめい 潮流 ちょうりゅう 』で参考 さんこう 文献 ぶんけん とされていた、カリフォルニア大 かりふぉるにあだい のギブソンとジオーク が書 か いた論文 ろんぶん (1923年 ねん )には、グリセリン結晶 けっしょう を作 つく る際 さい のコツが記述 きじゅつ されているのみである[5] [21] 。
グリセリンは世界中 せかいじゅう の科学 かがく 者 しゃ がどのようにしても結晶 けっしょう 化 か しなかった。
ギブソンとジオークも、イギリスの偶然 ぐうぜん 結晶 けっしょう 化 か したグリセリンを入手 にゅうしゅ した。
グリセリン結晶 けっしょう が到着 とうちゃく した後 のち であったが、ギブソンとジオークは温度 おんど 管理 かんり をすることで種 たね 結晶 けっしょう なしでも結晶 けっしょう を作 つく ることができるということを発見 はっけん した。
グリセリンを −193 °C に冷却 れいきゃく 後 ご 、1日 にち 以上 いじょう の時間 じかん をかけてゆっくりと温度 おんど を上 あ げ、17.8 °C にすることで結晶 けっしょう 化 か する。
要 よう するに元来 がんらい グリセリンは、種 たね 結晶 けっしょう がなくとも、上記 じょうき の温度 おんど 管理 かんり 手順 てじゅん に従 したが えば結晶 けっしょう 化 か できるのである。なお、グリセリンではなくニトログリセリン においてこのような逸話 いつわ が語 かた られることもあるが、ニトログリセリンの場合 ばあい は8 °C で凍結 とうけつ し、14 °C で融 と けるため無論 むろん 事実 じじつ ではない。(ニトログリセリン 参照 さんしょう )
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