Zinnorganische Verbindungen (Organozinnverbindungen, OZV) ist die Sammelbezeichnung für metallorganische Verbindungen mit einer oder mehreren Zinn-Kohlenstoff-Bindungen, die mit der allgemeinen Formel RnSnXm beschrieben werden können. Hierbei ist „R“ eine Kohlenwasserstoff-Gruppe und X eine andere beliebige Gruppe wie zum Beispiel ein Halogen oder eine Hydroxygruppe (OH). Zinnorganische Verbindungen werden als Biozide unter anderem in Holzschutzmitteln, Kunststoffadditive und Katalysatoren eingesetzt. Von den Ende der 1990er Jahre weltweit jährlich produzierten 40.000 Tonnen Zinnorganischer Verbindungen wurden etwa
- 76 % als Stabilisatoren für Polyvinylchlorid (PVC),
- 10 % als Antifouling-Biozide,
- 8 % als landwirtschaftliche Biozide und
- 5 % als Katalysatoren bei der Herstellung von Polyurethan-Schäumen und Silikonen
verwendet.[1] Jedoch ist der Verbrauch von zinnorganischen Verbindungen aufgrund ihrer Ökotoxizität rückläufig. Beispielsweise ist das früher als Antifouling-Wirkstoff in Schiffsanstrichsmitteln eingesetzte Tributylzinnoxid (TBTO) aufgrund seiner hohen Ökotoxizität in vielen Ländern (eingeschränkt) verboten.[2][3][4]
Zinnorganische Verbindungen sind weltweit in der Umwelt zu finden, wobei ein Teil durch natürliche Prozesse (Biomethylierung) entstanden, der andere durch Herstellung und Gebrauch in die Umwelt gelangt ist. Zinnorganische Verbindungen wurden u.a. in Hausstaub[5] und Hafensedimenten[6] nachgewiesen.
Toxische Eigenschaften
Die toxischen Eigenschaften zinnorganischer Verbindungen variieren mit der Anzahl und Art der organischen Substituenten (R), können aber vereinfacht wie folgt für industriell verwendete Stoffe zusammengefasst werden:[7]
- Tetra-Organozinn-Verbindungen, R4Sn, sind sehr stabil, haben praktisch keine biozide Wirkung und sind nahezu ungiftig. Allerdings können sie sich langsam in die giftigen Triorganozinnverbindungen zersetzen oder in einem Organismus durch Stoffwechselprozesse umgewandelt werden.
- Tri-Organozinn-Verbindungen, R3SnX, stellen die toxischste Gruppe der zinnorganischen Verbindungen dar. Trialkylzinnverbindungen mit linearem organischen Rest können aufgrund ihrer hohen Pflanzentoxizität (Phytotoxizität) nicht als landwirtschaftliche Biozide eingesetzt werden.
Zu der Gruppe der Tri-Organozinn-Verbindungen gehören das Tributylzinnhydrid, welches der biozide Bestandteil in Antifouling-Anstrichen für Schiffsrümpfe ist, sowie Tributylzinnoxid (TBTO) und Tributylzinnchlorid (TBTC). - Di-Organozinn-Verbindungen, R2SnX2, haben, mit Ausnahme der Diphenylverbindungen, nur eine geringe antibakterielle und toxische Aktivität.
- Mono-Organozinn-Verbindungen, RSnX3, sind nicht biozid und haben nur eine geringe Toxizität gegenüber Säugetieren.
Literatur
- Dietrich Klingmüller, Burkard Watermann (Hrsg.): TBT - Zinnorganische Verbindungen - eine wissenschaftliche Bestandsaufnahme. (PDF) Umweltbundesamt Berlin, März 2003, ISSN 0722-186X
Weblink
- Zinnorganische Verbindungen bei Artmetal Workshop: 64 Hazardous Substances – Overview and Resources
Einzelnachweise
- ↑ Günter G. Graf: Tin, Tin Alloys, and Tin Compounds. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Fifth Completely Revised Edition. Volume A27, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim 1996, ISBN 3-527-20127-0, S. 49–81.
- ↑ Heinz Rüdel, Jürgen Steinhanses, Josef Müller, Christa Schröter-Kermani: Retrospektives Monitoring von Organozinnverbindungen in biologischen Proben aus Nord- und Ostsee – sind die Anwendungsbeschränkungen erfolgreich? Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung 21(3), S. 282–291 (2009), ISSN 0934-3504
- ↑ Sicherheit im Seeverkehr: Verbot zinnorganischer Verbindungen auf Schiffen (online)
- ↑ ENTSCHEIDUNG DER KOMMISSION vom 28. Mai 2009 zur Änderung der Richtlinie 76/769/EWG des Rates hinsichtlich der Beschränkungen des Inverkehrbringens und der Verwendung von zinnorganischen Verbindungen zwecks Anpassung ihres Anhangs I an den technischen Fortschritt ((2009/425/EG). Amtsblatt der Europäischen Union L138, S. 11–13, 4. Juni 2009 (PDF)
- ↑ Jörg Thumulla, Wolf Hagenau: Organozinnverbindungen in PVC-Böden und Hausstaub. In: Umwelt, Gebäude & Gesundheit; Tagungsband des 6. AGÖF-Fachkongresses 2001; Springe-Eldagsen 2001, ISBN 3-930576-03-1 (PDF)
- ↑ Romana Brandsch, Karl-Ernst Nowak, Norbert Binder, Bernd Jastorff: Untersuchungen zur Nachhaltigkeit der Sanierung von Tributylzinn-kontaminiertem Hafensediment durch Landablagerung. Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung 14(3), S. 138–144 (2002), ISSN 0934-3504
- ↑ Australian Government – Department of the Environment, Water, Heritage and the Arts: Substance Fact Sheet – Organo-tin compounds
