Нитробензол

Нитробензол
Нитробензол	Нитробензол
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК Нитробензол
	Другие имена Нитробензол ; Нитритбензол ; Масло мирбана
Идентификаторы
Номер CAS	98-95-3 И;
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение;
Ссылка Бейльштейна	507540
ЧЭБИ	ЧЕБИ:27798 И;
ChEMBL	ChEMBL15750 И;
ChemSpider	7138 И;
Информационная карта ECHA	100.002.469
Номер ЕС	202-716-0;
Ссылка Гмелина	50357
КЕГГ	С06813 И;
CID PubChem	7416;
Номер RTECS	DA6475000;
УНИИ	E57JCN6SSY Н;
Панель инструментов CompTox ( EPA )	DTXSID3020964;
	ИнЧи ИнЧИ=1S/C6H5NO2/c8-7(9)6-4-2-1-3-5-6/h1-5H И Ключ: LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N И; ИнЧИ=1/C6H5NO2/c8-7(9)6-4-2-1-3-5-6/h1-5H Ключ: LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYAA;
	УЛЫБКИ c1ccc(cc1)[N+](=O)[O-];
Характеристики
Химическая формула	С6Н5НО2
Молярная масса	123,11 г/моль
Появление	желтоватая, маслянистая жидкость
Запах	едкий, как паста для обуви до миндального
Плотность	1,199 г/см 3
Температура плавления	5,7 °C (42,3 °F; 278,8 К)
Точка кипения	210,9 °C (411,6 °F; 484,0 К)
Растворимость в воде	0,19 г/100 мл при 20 °C
Давление пара	0,3 мм рт. ст. (25°С)
Магнитная восприимчивость (χ)	-61,80·10 −6 см 3 /моль
Вязкость	1,8112 мПа·с
Опасности
	Маркировка СГС :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Опасность
Предупреждения об опасности	Н301 , Н311 , Н331 , Н351 , Н360 , Н372 , Н412
Меры предосторожности	Р201 , Р202 , Р260 , Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р273 , Р280 , Р281 , Р301+Р310 , Р302+Р352 , Р304+Р340 , Р308+Р313 , Р311 , Р312 , Р314 , Р321 , Р322 , Р330 , Р361 , Р363 , Р403+Р233 , Р405 , Р501
NFPA 704 (огненный алмаз)	3 2 1
точка возгорания	88 °C (190 °F; 361 К)
; Температура самовоспламенения	480 °C (896 °F; 753 К)
Пределы взрывоопасности	1,8%-?
	Смертельная доза или концентрация (ЛД, ЛК):
LD 50 ( средняя доза )	780 мг/кг (крыса, перорально) ; 600 мг/кг (крыса, перорально) ; 590 мг/кг (мышь, перорально) ;
LD Lo ( самый низкий опубликованный )	750 мг/кг (собака, перорально)
	NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (допустимый)	TWA 1 ppm (5 мг/м 3 ) [кожа]
РЕЛ (рекомендуется)	TWA 1 ppm (5 мг/м 3 ) [кожа]
IDLH (Непосредственная опасность)	200 частей на миллион
Родственные соединения
Родственные соединения	Анилин ; Бензолдиазонийхлорид ; Нитрозобензол
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Н проверить ( что такое ?)ИН Ссылки на инфобокс

Химическое соединение

Нитробензол — ароматическое нитросоединение и простейший из нитробензолов с химической формулой C6H5NO2 . Это нерастворимое в воде бледно-желтое масло с запахом миндаля. Замерзает, образуя зеленовато-желтые кристаллы. Его производят в больших масштабах из бензола в качестве предшественника анилина . _В лаборатории его _иногда _{используют} в качестве растворителя , особенно для электрофильных реагентов .

Производство

Нитробензол получают нитрованием бензола смесью концентрированной серной кислоты , воды и азотной кислоты . Эту смесь иногда называют «смешанной кислотой». Производство нитробензола является одним из самых опасных процессов, проводимых в химической промышленности из-за экзотермичности реакции (Δ H = −117 кДж/моль). ^[4]

+

Н ⁺

Мировые мощности по производству нитробензола в 1985 году составляли около 1 700 000 тонн . ^[4]

Процесс нитрования включает образование иона нитрония (NO ₂⁺ ), за которым следует реакция электрофильного ароматического замещения его бензолом. Ион нитрония образуется в результате реакции азотной кислоты и кислотного дегидратирующего агента, обычно серной кислоты:

HNO ₃ + H ⁺ ⇌ NO ₂⁺ + H ₂ O

Использует

Приблизительно 95% нитробензола, производимого в промышленности, гидрогенизируется в анилин : ^[4]

C6H5NO2 + _3H2 → _C6H5NH2 + 2H2O

Анилин является предшественником уретановых полимеров, резиновых химикатов, пестицидов , красителей (особенно азокрасителей ), взрывчатых веществ и фармацевтических препаратов .

Специализированные приложения

Нитробензол используется для маскировки неприятных запахов в кремах для обуви и полов, кожаных повязках, растворителях для красок и других материалах. Перегнанный, как масло мирбана, нитробензол использовался в качестве недорогой отдушки для мыла . Для этой цели его заменили менее токсичными химикатами. ^[5] Значительным рынком сбыта нитробензола является его использование в производстве анальгетика парацетамола (также известного как ацетаминофен). ^[6] Нитробензол также используется в ячейках Керра , поскольку он имеет необычно большую константу Керра . Имеются данные, указывающие на его использование в сельском хозяйстве в качестве стимулятора роста/цветения растений. ^[7]

Органические реакции

Помимо превращения в анилин, нитробензол может быть селективно восстановлен до азоксибензола , ^[8] азобензола , ^[9] нитрозобензола , ^[10] гидразобензола , ^[11] и фенилгидроксиламина . ^[12] Он использовался как мягкий окислитель в реакциях, таких как синтез хинолина Скраупа . ^[13]

Безопасность

Нитробензол очень токсичен ( предельно допустимая концентрация 5 мг/м3 ⁾ и легко всасывается через кожу.

Длительное воздействие может вызвать серьезное повреждение центральной нервной системы , ухудшить зрение, вызвать повреждение печени или почек, анемию и раздражение легких. Вдыхание паров может вызвать головную боль, тошноту, усталость, головокружение, цианоз , слабость в руках и ногах, а в редких случаях может быть смертельным. Масло легко впитывается через кожу и может увеличить частоту сердечных сокращений, вызвать судороги или, в редких случаях, смерть. Проглатывание может также вызвать головные боли, головокружение, тошноту, рвоту и желудочно-кишечное раздражение, потерю чувствительности/использования в конечностях, а также вызвать внутреннее кровотечение. ^[10]

Нитробензол считается вероятным канцерогеном для человека Агентством по охране окружающей среды США ^[14] и классифицируется МАИР как канцероген группы 2B, который «возможно канцерогенен для человека». ^[15] Было показано, что он вызывает аденомы и карциномы печени, почек и щитовидной железы у крыс. ^[16]

В Соединенных Штатах он классифицируется как чрезвычайно опасное вещество , как определено в разделе 302 Закона США о планировании действий в чрезвычайных ситуациях и праве общества на информацию (42 USC 11002), и подлежит строгим требованиям отчетности со стороны предприятий, которые производят, хранят или используют его в значительных количествах. ^[17]

Ссылки

^ abcdefg Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0450". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
^ Ахлувалия, Р.; Ванчоо, Р.К.; Шарма, С.К.; Вашишт, Дж.Л. (1996). «Плотность, вязкость и поверхностное натяжение бинарных жидких систем: этановая кислота, пропановая кислота и бутановая кислота с нитробензолом». Журнал химии растворов . 25 (9): 905–917. doi :10.1007/BF00972581. ISSN 0095-9782. S2CID 95126469.
^ ab "Нитробензол". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда (NIOSH).
^ abc Booth G (2007). "Нитросоединения, ароматические". Энциклопедия промышленной химии Ульмана (6-е изд.). Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a17_411. ISBN 978-3-527-30385-4.
^ Hogarth CW (январь 1912 г.). «случай отравления маслом мирбана (нитробензола)». British Medical Journal . 1 (2665): 183. doi :10.1136/bmj.1.2665.183. PMC 2344391. PMID 20765985 .
^ Bhattacharya A, Purohit VC, Suarez V, Tichkule R, Parmer G, Rinaldi F (март 2006 г.). «Одношаговое восстановительное амидирование нитроаренов: применение в синтезе ацетаминофена». Tetrahedron Letters . 47 (11): 1861–1864. doi :10.1016/j.tetlet.2005.09.196.
^ «Состав стимулятора цветения с использованием нитробензола».
^ Бигелоу, Х. Э.; Палмер, Альберт (1931). «Азоксибензол». Органические синтезы . 11 : 16. doi :10.15227/orgsyn.011.0016.
^ Bigelow HE, Robinson DB (1955). "Азобензол". Органические синтезы; Собрание томов , т. 3, стр. 103.
^ ab Coleman GH, McCloskey CM, Stuart FA. "Нитрозобензол". Органические синтезы; Собрание томов , т. 3, стр. 668.
^ Karwa, Shrikant L.; Rajadhyaksha, Rajeev A. (январь 1988). «Селективное каталитическое гидрирование нитробензола в гидразобензол». Industrial & Engineering Chemistry Research . 27 (1): 21–24. doi :10.1021/ie00073a005. ISSN 0888-5885.
^ Камм О. «β-фенилгидроксиламин». Органические синтезы; Собрание томов , т. 1, стр. 445.
^ Кларк, HT; Дэвис, AW. «Хинолин». Органические синтезы . 1 : 478.
^ Отдел, US EPA, ORD, Интегрированная система информации о рисках. "Нитробензол CASRN 98-95-3 - IRIS - US EPA, ORD". cfpub.epa.gov . Получено 10 августа 2017 г. .{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ "Агенты, классифицированные монографиями МАИР, Международное агентство по изучению рака" (PDF) . Получено 10 августа 2017 г.
^ Национальные институты здравоохранения · Министерство здравоохранения и социальных служб США, Номинация: Комитет по рассмотрению нитробензола, 02.02.2010
^ "40 CFR: Приложение A к Части 355 — Список чрезвычайно опасных веществ и их пороговые плановые количества" (PDF) (ред. от 1 июля 2008 г.). Правительственная типография . Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2012 г. Получено 29 октября 2011 г.

Внешние ссылки

Международная карта химической безопасности 0065
Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям
Монография МАИР: «Нитробензол»
Информационный листок Агентства по охране окружающей среды США
https://patents.google.com/patent/US9113628

[PGCH-1] Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0450". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).

[AhluwaliaWanchoo1996-2] Ахлувалия, Р.; Ванчоо, Р.К.; Шарма, С.К.; Вашишт, Дж.Л. (1996). «Плотность, вязкость и поверхностное натяжение бинарных жидких систем: этановая кислота, пропановая кислота и бутановая кислота с нитробензолом». Журнал химии растворов . 25 (9): 905–917. doi :10.1007/BF00972581. ISSN 0095-9782. S2CID 95126469.

[IDLH-3] "Нитробензол". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда (NIOSH).

[Booth-4] Booth G (2007). "Нитросоединения, ароматические". Энциклопедия промышленной химии Ульмана (6-е изд.). Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a17_411. ISBN 978-3-527-30385-4.

[5] Hogarth CW (январь 1912 г.). «случай отравления маслом мирбана (нитробензола)». British Medical Journal . 1 (2665): 183. doi :10.1136/bmj.1.2665.183. PMC 2344391. PMID 20765985 .

[6] Bhattacharya A, Purohit VC, Suarez V, Tichkule R, Parmer G, Rinaldi F (март 2006 г.). «Одношаговое восстановительное амидирование нитроаренов: применение в синтезе ацетаминофена». Tetrahedron Letters . 47 (11): 1861–1864. doi :10.1016/j.tetlet.2005.09.196.

[7] «Состав стимулятора цветения с использованием нитробензола».

[8] Бигелоу, Х. Э.; Палмер, Альберт (1931). «Азоксибензол». Органические синтезы . 11 : 16. doi :10.15227/orgsyn.011.0016.

[9] Bigelow HE, Robinson DB (1955). "Азобензол". Органические синтезы; Собрание томов , т. 3, стр. 103.

[ReferenceA-10] Coleman GH, McCloskey CM, Stuart FA. "Нитрозобензол". Органические синтезы; Собрание томов , т. 3, стр. 668.

[11] Karwa, Shrikant L.; Rajadhyaksha, Rajeev A. (январь 1988). «Селективное каталитическое гидрирование нитробензола в гидразобензол». Industrial & Engineering Chemistry Research . 27 (1): 21–24. doi :10.1021/ie00073a005. ISSN 0888-5885.

[12] Камм О. «β-фенилгидроксиламин». Органические синтезы; Собрание томов , т. 1, стр. 445.

[13] Кларк, HT; Дэвис, AW. «Хинолин». Органические синтезы . 1 : 478.

[14] Отдел, US EPA, ORD, Интегрированная система информации о рисках. "Нитробензол CASRN 98-95-3 - IRIS - US EPA, ORD". cfpub.epa.gov . Получено 10 августа 2017 г. .{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[15] "Агенты, классифицированные монографиями МАИР, Международное агентство по изучению рака" (PDF) . Получено 10 августа 2017 г.

[16] Национальные институты здравоохранения · Министерство здравоохранения и социальных служб США, Номинация: Комитет по рассмотрению нитробензола, 02.02.2010

[gov-right-know-17] "40 CFR: Приложение A к Части 355 — Список чрезвычайно опасных веществ и их пороговые плановые количества" (PDF) (ред. от 1 июля 2008 г.). Правительственная типография . Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2012 г. Получено 29 октября 2011 г.