Бензофенон

Бензофенон
Имена
Предпочтительное название ИЮПАК
Дифенилметанон [1]
Другие имена
Бензофенон [1]
Дифенилкетон
Бензоилбензол
Бензоилфенил
Идентификаторы
  • 119-61-9 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
1238185
ЧЭБИ
  • ЧЕБИ:41308 проверятьИ
ChEMBL
  • ChEMBL90039 проверятьИ
ChemSpider
  • 2991 проверятьИ
DrugBank
  • DB01878 проверятьИ
Информационная карта ECHA100.003.943
Номер ЕС
  • 204-337-6
4256
КЕГГ
  • С06354 проверятьИ
CID PubChem
  • 3102
Номер RTECS
  • DI9950000
УНИИ
  • 701M4TTV9O проверятьИ
Номер ООН1224
  • DTXSID0021961
  • ИнЧИ=1S/C13H10O/c14-13(11-7-3-1-4-8-11)12-9-5-2-6-10-12/h1-10H проверятьИ
    Ключ: RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N проверятьИ
  • ИнЧИ=1/С13Н10О/с14-13(11-7-3-1-4-8-11)12-9-5-2-6-10-12/h1-10H
    Ключ: RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYAX
  • О=С(c1ccccc1)c2ccccc2
Характеристики
С13Н10О​​​​
Молярная масса182,222  г·моль −1
ПоявлениеБелое твердое вещество
ЗапахГерань -подобный [2]
Плотность1,11 г/см 3 [2]
Температура плавления48,5 °C (119,3 °F; 321,6 К) [2]
Точка кипения305,4 °C (581,7 °F; 578,5 К) [2]
Нерастворимый [2]
Растворимость в органических растворителях1 г/7,5 мл в этаноле [2]
1 г/6 мл в диэтиловом эфире . [2] Алканы + тетрахлорметан : лучше с увеличением содержания тетрахлорметана [3]
-109,6·10 −6 см 3 /моль
Опасности
Охрана труда и техника безопасности (OHS/OSH):
Основные опасности
Вредный (XN)
Маркировка СГС :
GHS08: Опасность для здоровьяGHS09: Опасность для окружающей среды
Предупреждение
Н373 , Н411
П260 , П273 , П314 , П391 , П501
NFPA 704 (огненный алмаз)
Четырехцветный бриллиант NFPA 704Health 1: Exposure would cause irritation but only minor residual injury. E.g. turpentineFlammability 1: Must be pre-heated before ignition can occur. Flash point over 93 °C (200 °F). E.g. canola oilInstability 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no code
1
1
0
точка возгорания110 °C (230 °F; 383 К)
Паспорт безопасности (SDS)Внешний MSDS от Sigma-Aldritch
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
проверятьИ проверить  ( что такое   ?)проверятьИ☒Н
Химическое соединение

Бензофенон — это встречающееся в природе органическое соединение с формулой (C 6 H 5 ) 2 CO, обычно сокращенно Ph 2 CO. Бензофенон был обнаружен в некоторых грибах, фруктах и ​​растениях, включая виноград. [4] Это белое твердое вещество с низкой температурой плавления и запахом розы [5] , которое растворяется в органических растворителях. Бензофенон — это простейший диароматический кетон . Он широко используется в качестве строительного блока в органической химии, являясь исходным диарилкетоном. [ необходима цитата ]

История

Карл Гребе из Кенигсбергского университета в раннем литературном отчете 1874 года описал работу с бензофеноном. [5]

Использует

Бензофенон может использоваться в качестве фотоинициатора в ультрафиолетовых (УФ)-отверждаемых приложениях [6], таких как чернила, изображения и прозрачные покрытия в полиграфической промышленности. Бензофенон предотвращает повреждение УФ-излучением запахов и цветов в таких продуктах, как духи и мыло.

Бензофенон также может быть добавлен в пластиковую упаковку в качестве УФ-блокатора для предотвращения фотодеградации полимеров упаковки или ее содержимого. Его использование позволяет производителям упаковывать продукт в прозрачное стекло или пластик (например, бутылку для воды PETE ). [7] Без него потребовалась бы непрозрачная или темная упаковка.

В биологических приложениях бензофеноны широко использовались в качестве фотофизических зондов для идентификации и картирования пептид-белковых взаимодействий. [8]

Бензофенон используется в качестве добавки в ароматизаторах или духах для придания «сладких древесно-гераниевых нот». [9]

Синтез

Бензофенон получают путем катализируемого медью окисления дифенилметана воздухом. [10]

Лабораторный способ включает реакцию бензола с четыреххлористым углеродом с последующим гидролизом полученного дифенилдихлорметана. [11] Его также можно получить путем ацилирования Фриделя-Крафтса бензола бензоилхлоридом в присутствии катализатора на основе кислоты Льюиса ( например , хлорида алюминия ) : поскольку бензоилхлорид сам по себе может быть получен реакцией бензола с фосгеном , первый синтез осуществлялся непосредственно из этих материалов. [12]

Другой путь синтеза — через катализатор палладий(II)/оксометаллат. Это превращает спирт в кетон с двумя группами на каждой стороне. [13]

Другая, менее известная реакция получения бензофенона — пиролиз безводного бензоата кальция. [14]

Органическая химия

Реакция Халлера–Бауэра происходит между неенолизируемым кетоном и сильным амидным основанием. В этом прототипическом примере с участием бензофенона тетраэдрический промежуточный продукт вытесняет фенильный анион, давая бензамид и бензол в качестве органических продуктов.

Бензофенон является распространенным фотосенсибилизатором в фотохимии . Он переходит из состояния S 1 в триплетное состояние с почти 100% выходом. Полученный бирадикал отрывает атом водорода от подходящего донора водорода, образуя кетильный радикал .

Бензофеноновый радикальный анион

Добавление раствора бензофенона в ТГФ в пробирку, содержащую ТГФ, металлический натрий и мешалку, что приводит к образованию темно-синего анион-радикала бензофенона. Скорость воспроизведения 4x от исходной записи. Обратите внимание, что мешалка не имеет тефлонового покрытия, которое может быть атаковано кетилом.
Сосуд для растворения, содержащий раствор бензофенонкетил натрия в дибутиловом эфире , который придает ему фиолетовый цвет.

Щелочные металлы восстанавливают бензофенон до радикального аниона темно-синего цвета , дифенилкетила: [15]

М + Ф 2 СО → М + Ф 2 СО •-

Обычно в качестве щелочного металла используется натрий. Кетил-бензофенон натрия используется при очистке органических растворителей, в частности эфиров, поскольку он реагирует с водой и кислородом, давая нелетучие продукты. [16] [17] Адсорбенты, такие как оксид алюминия, силикагель и особенно молекулярные сита , являются превосходными и гораздо более безопасными. [18] Метод с использованием бензофенона натрия является распространенным, поскольку он дает визуальное указание на отсутствие в растворителе воды, кислорода и пероксидов. Крупномасштабная очистка может быть более экономичной при использовании устройств, которые используют адсорбенты, такие как вышеупомянутый оксид алюминия или молекулярные сита. [19] Кетил растворим в органическом растворителе, который высушивается, что приводит к более быстрой очистке. Для сравнения, натрий нерастворим, и его гетерогенная реакция происходит намного медленнее. При наличии избытка щелочного металла может произойти второе восстановление, что приводит к изменению цвета с темно-синего на фиолетовый: [15]

M + M + Ph 2 CO •− → (M + ) 2 (Ph 2 CO) 2−

Коммерчески значимые производные и аналоги

Существует более 300 природных бензофенонов с большим структурным разнообразием и биологической активностью. Они исследуются как потенциальные источники новых лекарств. [20] Замещенные бензофеноны, такие как оксибензон и диоксибензон, используются во многих солнцезащитных кремах . Использование производных бензофенона, которые структурно напоминают сильный фотосенсибилизатор, подвергалось критике (см. споры о солнцезащитных кремах ).

Кетон Михлера имеет диметиламино заместители в каждом пара -положении . Высокопрочный полимер ПЭЭК получают из производных бензофенона.

2-Амино-5-хлорбензофенон используется в синтезе бензодиазепинов . [21]

Безопасность

Он считается «практически нетоксичным». [10] Однако бензофенон запрещён как пищевая добавка Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США , несмотря на постоянную позицию FDA о том, что это химическое вещество не представляет риска для здоровья населения в условиях его предполагаемого использования. [22] [23]

Европейский союз разрешает его использование в качестве ароматизатора, [24] установив общую диетическую норму потребления в размере 0,3 мг/кг веса тела в день. [25]

Известно, что производные бензофенона фармакологически активны. С точки зрения молекулярной химии взаимодействие бензофенона с B-ДНК было продемонстрировано экспериментально. [26] Взаимодействие с ДНК и последующий фотоиндуцированный перенос энергии лежат в основе активности бензофенона как фотосенсибилизатора ДНК и могут объяснить часть его терапевтических возможностей.

В 2014 году Американское общество контактного дерматита назвало бензофеноны контактным аллергеном года . [27]

Бензофенон является эндокринным разрушителем , способным связываться с рецептором прегнана X. [28]

Ссылки

  1. ^ ab "Front Matter". Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. стр.  723– 724, 726. doi :10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.
  2. ^ abcdefg Merck Index (11-е изд.). С. 1108.
  3. ^ Азизян, Саид; Хайдарпур, Афшин (ноябрь 2003 г.). «Растворимость бензофенона в смесях растворителей бинарных алканов и тетрахлорида углерода». Журнал химических и инженерных данных . 48 (6): 1476–1478 . doi :10.1021/je0340497.
  4. ^ Сурана, Кхемчанд; Чаудхари, Бхараткумар; Дивакер, Моника; Шарма, Сатьяшил (2018). «Бензофенон: вездесущий каркас в медицинской химии». МедХимКомм . 9 (11): 1803–1817 . doi : 10.1039/C8MD00300A. ISSN  2040-2503. ПМК 6238883 . ПМИД  30542530. 
  5. ^ ab "Архив молекулы недели: бензофенон". Американское химическое общество. 11 марта 2024 г. Получено 20 мая 2024 г.
  6. ^ Кэрролл, ГТ; Турро, НДж; Коберштейн, ДжТ (2010). «Формирование десублимации в тонких полимерных пленках с помощью пространственно направленной фотосшивки». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 351 (2): 556– 560. Bibcode : 2010JCIS..351..556C. doi : 10.1016/j.jcis.2010.07.070. PMID  20728089.
  7. ^ Дорнат, Пол Джон (2010). «Анализ химического выщелачивания из обычных потребительских пластиковых бутылок в условиях высокой нагрузки» (PDF) . стр. 32. Архивировано из оригинала (PDF) 26 февраля 2015 г. Получено 26 февраля 2015 г.
  8. ^ Дорман, Дьёрдь; Прествич, Гленн Д. (1 мая 1994 г.). «Фотофоры бензофенона в биохимии». Биохимия . 33 (19): 5661– 5673. doi :10.1021/bi00185a001. PMID  8180191.
  9. ^ Арктандер, Штеффен. Парфюмерные и ароматизирующие химикаты: (Aroma Chemicals) .
  10. ^ аб Сигел, Хардо; Эггерсдорфер, Манфред. «Кетоны». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a15_077. ISBN 978-3-527-30673-2.
  11. ^ Marvel, CS; Sperry, WM (1941). «Бензофенон». Органические синтезы; Собрание томов , т. 1, стр. 95.
  12. ^ «Синтез бензойной кислоты и бензофенона». Журнал химического общества, Рефераты . 34 : 69–70 . 1878. doi : 10.1039/CA8783400019 .
  13. ^ Дорнан, Л.; Малдун, М. (2015). «Высокоэффективная каталитическая система палладий(II)/полиоксометаллат для аэробного окисления спиртов». Catalysis Science & Technology . 5 (3): 1428– 1432. doi :10.1039/c4cy01632g.
  14. ^ Ли, CC (1953). «Механизм кетонного пиролиза карбоксилатов кальция». Журнал органической химии . 18 (9): 1079– 1086. doi :10.1021/jo50015a003.
  15. ^ ab Connelly, Neil; Geiger, William (28 марта 1996 г.). «Химические окислительно-восстановительные агенты для металлоорганической химии». Chemical Reviews . 96 (2): 877– 910. doi :10.1021/cr940053x. PMID  11848774.
  16. ^ Armarego, WLF; Chai, C. (2003). Очистка лабораторных химикатов . Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-7571-0.
  17. ^ Харвуд, Л. М.; Муди, К. Дж.; Перси, Дж. М. (1999). Экспериментальная органическая химия: стандартная и микромасштабная . Оксфорд: Blackwell Science. ISBN 978-0-632-04819-9.
  18. ^ Уильямс, DBG; Лоутон, M. (2010). «Сушка органических растворителей: количественная оценка эффективности нескольких осушителей». Журнал органической химии . 75 (24): 8351– 4. doi :10.1021/jo101589h. PMID  20945830. S2CID  17801540.
  19. ^ Симас, Алессандро, Британская Колумбия; Перейра, Вера ЛП; Баррето-младший, Клебер Б.; Продажи, Дэниел Л. де; Карвалью, Леандро Л. де (2009). «Быстрая и последовательная процедура сушки и деоксигенации тетрагидрофурана (ТГФ) с помощью перегонного аппарата». Кимика Нова . 32 (9): 2473–2475 . doi : 10.1590/S0100-40422009000900042 . ISSN  0100-4042.
  20. ^ Wu, Shi-Biao; Long, Chunlin; Kennelly, Edward J. (2014). «Структурное разнообразие и биологическая активность природных бензофенонов». Nat. Prod. Rep . 31 (9): 1158– 1174. doi :10.1039/C4NP00027G. ISSN  0265-0568. PMID  24972079.
  21. ^ Масса, Ахмад Р.; Гарагани, Саджад; Лордежани, Хамид Ардешири; Асакере, Нахад (1 августа 2016 г.). «Новый и мягкий метод синтеза алпразолама и диазепама и компьютерное исследование режима их связывания с рецептором ГАМКА». Медицинские химические исследования . 25 (8): 1538–1550 . doi :10.1007/s00044-016-1585-z. ISSN  1554-8120.
  22. ^ "FDA запрещает использование 7 синтетических пищевых добавок после того, как экологические группы подали в суд". NPR.org . Получено 9 октября 2018 г.
  23. ^ 83 FR 50490
  24. ^ Подход к управлению рисками для бензофенона (Отчет). Министерство здравоохранения Канады. Январь 2001 г.
  25. ^ Силано, Витторио и др. (14 ноября 2017 г.). «Безопасность использования бензофенона в качестве ароматизатора». Журнал EFSA . 15 (11): e05013. doi : 10.2903/j.efsa.2017.5013. hdl : 2164/9927 . PMC 7010149. PMID  32625332 . 
  26. ^ Консуэло Кукерелла, М.; Лиаубе-Валле, В.; Кадет, Дж.; Миранда, МА (2012). «Повреждение ДНК, вызванное фотосенсибилизацией бензофеноном». Acc. Chem. Res . 45 (9): 1558– 1570. doi :10.1021/ar300054e. PMID  22698517.
  27. ^ Doug Brunk (14 марта 2014 г.). «Бензофеноны названы контактным аллергеном года 2014: новости дерматологии». Skinandallergynews.com . Архивировано из оригинала 22 марта 2016 г. Получено 16 июня 2016 г.
  28. ^ Микамо, Эрико; Харада, Синго; Нишикава, Дзюн-Ичи; Нишихара, Цутому (2003). «Эндокринные разрушители индуцируют цитохром P450, влияя на транскрипционную регуляцию через прегнан X рецептор». Токсикология и прикладная фармакология . 193 (1): 66–72 . Bibcode : 2003ToxAP.193...66M. doi : 10.1016/j.taap.2003.08.001. PMID  14613717.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Бензофенон&oldid=1273714452"