硫酸エステルのソースを表示

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[[ファイル:Alkylsulfate.png|サムネイル|200x200ピクセル|アルキル硫酸の構造（ナトリウムやアンモニウムなどのカチオンは示されていない）。]]
'''有機硫酸エステル'''（ゆうきりゅうさんエステル {{Lang-en-short|Organosulfate}}）は、[[基|官能基]] {{chem|-O-SO|3|-}} を共有する[[有機化合物]]群である。SO<sub>4</sub> は核となる[[硫酸]]基、R は任意の有機残基を表わす。硫酸エステルは[[アルコール]]と硫酸の[[エステル|エステル結合]]により構成される。硫酸エステルは多くの[[洗剤]]やその他有用な[[試薬]]として用いられている。アルキル硫酸は[[疎水性]]の[[炭化水素]]鎖と極性の（アニオンを含む）硫酸基、および硫酸基との電荷の釣り合いをとるための[[イオン (化学)|カチオン]]もしくは[[アミン]]から成り、[[ラウリル硫酸ナトリウム]]（硫酸モノドデシルエステルナトリウム[[塩 (化学)|塩]]）および相当するカリウムまたはアンモニウム塩が例として挙げられる。

== 応用 ==
アルキル硫酸は、液体洗剤やウール用洗剤、[[クレンザー]]、[[洗濯用洗剤]]、[[シャンプー]]、[[コンディショナー]]などにアニオン性[[界面活性剤]]として広く使用されている。[[歯磨剤|歯磨き粉]]や[[制酸薬|制酸剤]]、[[化粧品]]、[[食品]]などの身の回りの[[製品]]にも含まれていることがある。消費製品全体の3%から20%に含まれている。アメリカ合衆国では、2003年にはおよそ 118,000 t のアルキル硫酸が消費されている<ref>Surfactants, household detergents and their raw materials (October 2004) CEH Marketing Research Report</ref>。

== 合成硫酸エステル ==
[[ラウリル硫酸ナトリウム]]（化学式:  {{chem|CH|3|(CH|2|)|11|OSO|3|Na}}）は広く普及している。他にも消費財によく用いられるものとして、[[1-ドデカノール|ラウリルアルコール]]などの[[脂肪族アルコール]]を{{仮リンク|エトキシ化|en|Ethoxylation}}したものと硫酸とのエステルもある。その例としては[[化粧品]]の原料として用いられる[[ラウレス硫酸ナトリウム]]などが挙げられる<ref>{{cite book |publisher=Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA |isbn=9783527306732 |title=Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry| chapter=Laundry Detergents |first1 = Eduard |last1 = Smulders |first2 = Wolfgang |last2 = Rybinski |first3 = Eric |last3 = Sung |first4 = Wilfried |last4 = Rähse |first5 = Josef |last5 = Steber |first6 = Frederike |last6 = Wiebel |first7 = Anette |last7 = Nordskog |url=https://doi.org/10.1002/14356007.a08_315.pub2 |year=2000 |doi=10.1002/14356007.a08_315.pub2 | ref=harv}}</ref>。

=== 調製 ===
アルキル硫酸は、動物性および植物性油脂の水素化、または[[チーグラー・ナッタ触媒|チーグラー法]]および[[ヒドロホルミル化|オキソ合成]]により得られたアルコールから合成できる。{{仮リンク|油脂化学|en|Oleochemical}}原料またはチーグラー法を用いる場合、アルコールの[[炭化水素]]鎖は[[直鎖]]となる。オキソ法を用いる場合、典型的にはC-2位へのメチルもしくはエチル化などの低級分岐が生じた、偶数もしくは奇数のアルキル鎖を持ったものが生じる<ref>{{cite book |publisher=Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA |isbn=9783527306732 |title=Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry| chapter=Fatty Alcohols |first1 = Klaus |last1 = Noweck |first2 = Wolfgang |last2 = Grafahrend |url=https://doi.org/10.1002/14356007.a10_277.pub2 |year=2000 |doi=10.1002/14356007.a10_277.pub2 | ref=harv}}</ref>。これらのアルコールを[[塩化スルホン酸|クロロ硫酸]]と反応させることにより、[[塩化水素]]と共にアルキル硫酸を得る。
: <chem>ClSO3H + ROH -> ROSO3H + HCl</chem>
[[フェノール]]の[[エルブス過硫酸酸化]]や、[[アニリン]]の[[ボイランド・シムズ酸化]]により調製される硫酸エステルもある。

== ジアルキル硫酸 ==
モノエステルより一般的ではないが、化学式 R-O-SO<sub>2</sub>-O-R' をもつジエステルも存在する。これらも硫酸とアルコールから調製される。主要な例として[[硫酸ジエチル]]や[[硫酸ジメチル]]が挙げられ、これらは無色の液体で[[有機合成化学|有機合成]]時の[[試薬]]として用いられる。これらの化合物は潜在的に危険な[[アルキル化|アルキル化剤]]である。
[[ファイル:SulfateEster.png|右|サムネイル|140x140ピクセル|硫酸ジエステルの構造。]]

== 自然由来の硫酸エステル ==
硫酸の自然分解には、一つまたはときたま二つの硫酸エステルと、[[アデノシン-5'-ホスホ硫酸]] (APS) および[[3'-ホスホアデノシン-5'-ホスホ硫酸]] (PAPS) が関与する。硫酸は不活性のアニオンであり、自然界で[[還元]]が起こる際にはこれらのエステル誘導体の形成を通じて活性化する必要がある。多種の生物が代謝のため、または生存のために必要な[[有機硫黄化合物]]を[[生合成]]するためにこのような反応を利用している<ref>{{cite book |publisher=Prentice Hall International | location = London |title=Brock, biology of microorganisms |first1 = Michael T. |last1 = Madigan |first2 = John M. |last2 = Martinko |first3 = Jack |last3 = Parker |first4 = Thomas Dale |last4 = Brock |year=1997 | ref=harv}} </ref>。

== 安全性 ==
広く商業的に用いられていることから、硫酸エステルの安全性に関しては大量の研究がある<ref name="S2007" />。

=== 人体への影響 ===
アルキル硫酸を摂取した場合、よく吸収されて[[代謝]]により C<sub>3</sub>, C<sub>4</sub>,  C<sub>5</sub> 硫酸エステルとその他の代謝物が生じる。硫酸アルキルの中で最も刺激の強いものはラウリル硫酸ナトリウムで、刺激性の閾値は濃度 20% である。消費製品中の[[界面活性剤]]は多くは混合物となっており、刺激性を低減させている。[[経済協力開発機構|OECD]] TG 406 によれば、動物実験の結果、アルキル硫酸は皮膚感作剤ではないとされる<ref name="S2007">{{Cite web|url=http://www.aciscience.org/docs/Alkyl_Sulfates_SIAR.pdf|title=SIDS Initial Assessment Profile. SIAM 25: Alkyl Sulfates, Alkane Sulfonates, and α-Olefin sulfonates|year=2007|work=OECD SIDS|accessdate=2016-12-30}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://webnet.oecd.org/Hpv/ui/handler.axd?id=623b8816-4af0-483d-b994-2e9f5e985402|title=SIDS Initial Assessment Profile SIAM 25: Alkyl Sulfates, Alkane Sulfonates, and α-Olefin sulfonates|year=2009|work=OECD|ref=SDA|accessdate=2016-12-30}}</ref>。

研究室レベルでは、アルキル硫酸に{{仮リンク|遺伝毒性|en|Genotoxic|preserve=1}}、[[変異原|変異原性]]、[[発癌性|発がん性]]はみつかっていない。長期的再現性のある効果もみつかっていない<ref>{{Cite journal|last=Wibbertmann|first=A|year=2011|title=Toxicological properties and risk assessment of the anionic surfactants category: Alkyl sulfates, primary alkane sulfonates, and α-Olefin sulfonate|journal=Ecotoxicology and Environmental Safety|volume=74|issue=5|doi=10.1016/j.ecoenv.2011.02.007}}</ref>。

=== 環境への影響 ===
アルキル硫酸の廃棄の多くは下水に含まれる商業製品としてである。計測によれば、[[下水処理施設]]から流出するアルキル硫酸の濃度は {{Val|u=10 μg/l}} 以下である。アルキル硫酸は容易に生分解され、分解が下水処理施設に到達する以前に始まることも多い。処理施設では、[[生分解]]により速やかに除去される。[[無脊椎動物]]が最もアルキル硫酸に敏感であることがわかっている。原虫の一種、{{Snamei|Uronema parduczi}} に対してラウリル硫酸ナトリウムを試験したところ、20 h-EC5 値の最低値は {{Val|0.75|u=mg/l}} であった。{{Snamei|Ceriodaphnia dubia}} に対する C<sub>12</sub> から C<sub>18</sub> への慢性被曝試験では C<sub>14</sub> の毒性が最も高かった（NOEC は {{Val|0.045|u=mg/l}}）。

熱力学的安定性については、アルキル硫酸は[[蒸気圧]]が低い（C<sub>8-18</sub> では 10-11 から 10-15 hPa）ため沸点に達する前に分解することが多い。土壌への浸透性は炭素鎖の長さと比例し、炭素数 14 以上で吸収速度は最大となる。土壌中濃度は {{Val|0.0035|~|0.21|u=mg/kg [[乾燥重量|dw]]}}である。

== 出典 ==
{{Reflist}}

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