Benzofenon - Benzophenone - Wikipedia

Tento článek je o základní chemické látce. Pro benzofenon-1 - benzofenon-12 viz benzofenon-n.
Benzofenon
Benzophenon.svg
Benzophenone-3D-vdW.png
Benzophenone-3D-balls.png
Benzofenon vial.jpg
Jména
Preferovaný název IUPAC
Difenylmethanon[1]
Ostatní jména
Benzofenon[1]
Fenylketon
Difenylketon
Benzoylbenzen
Benzoylfenyl
Identifikátory
3D model (JSmol )
1238185
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
DrugBank
Informační karta ECHA100.003.943 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 204-337-6
4256
KEGG
Číslo RTECS
  • DI9950000
UNII
UN číslo1224
Vlastnosti
C13H10Ó
Molární hmotnost182.222 g · mol−1
VzhledBílá pevná látka
ZápachPelargónie -jako[2]
Hustota1,11 g / cm3[2]
Bod tání 48,5 ° C (119,3 ° F; 321,6 K)[2]
Bod varu 305,4 ° C (581,7 ° F; 578,5 K)[2]
Nerozpustný[2]
Rozpustnost v organická rozpouštědla1 g / 7,5 ml v ethanol[2]
1 g / 6 ml v diethylether.[2] Alkany + tetrachlormethan: lepší se zvyšujícím se obsahem tetrachlormethanu[3]
-109.6·10−6 cm3/ mol
Nebezpečí
Hlavní nebezpečíZdraví škodlivý (XN)
Bezpečnostní listExterní bezpečnostní list od JT Bakera
Piktogramy GHSGHS08: Nebezpečí pro zdravíGHS09: Nebezpečnost pro životní prostředí
Signální slovo GHSVarování
H373, H411
P260, P273, P314, P391, P501
NFPA 704 (ohnivý diamant)
Bod vzplanutí 110 ° C (230 ° F; 383 K)
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Benzofenon je organická sloučenina se vzorcem (C6H5)2CO, obecně zkráceně Ph2CO. Je to bílá pevná látka, která je rozpustná v organických rozpouštědlech. Benzofenon je široce používaný stavebním kamenem v organické chemii, což je mateřský diarylketon.

Použití

Benzofenon lze použít jako a iniciátor fotografie při UV vytvrzování[4] jako inkousty, zobrazování a čiré povlaky v tisk průmysl. Benzofenon brání ultrafialovému záření (UV ) světlo škodlivých vůní a barev ve výrobcích, jako jsou parfémy a mýdla.

Benzofenon lze také přidat do plastových obalů jako UV blokátor, aby se zabránilo foto-degradaci polymerů nebo jejich obsahu. Jeho použití umožňuje výrobcům zabalit produkt do čirého skla nebo plastu (např PETE láhev na vodu).[5] Bez něj by bylo zapotřebí neprůhledné nebo tmavé balení.

V biologických aplikacích byly benzofenony široce používány jako fotofyzikální sondy k identifikaci a mapování interakcí peptid-protein.[6]

Benzofenon se používá jako přísada do aromat nebo parfémů pro „noty podobné sladkému dřevu a pelargónii“.[7]

Syntéza

Benzofenon se vyrábí oxidací katalyzovanou mědí difenylmethan vzduchem.[8]

Laboratorní cesta zahrnuje reakci benzenu s chlorid uhličitý následuje hydrolýza výsledného produktu difenyldichlormethan.[9] Může být také připraven Friedel – Craftsova acylace z benzen s benzoylchlorid v přítomnosti a Lewisova kyselina (např. chlorid hlinitý ) katalyzátor.

Další cestou syntézy je katalyzátor na bázi palladia (II) / oxometalátu. Tím se alkohol převede na keton se dvěma skupinami na každé straně.[10]

Další, méně známou reakcí na výrobu benzofenonu, je pyrolýza bezvodého benzoátu vápenatého.[11]

Organická chemie

Benzofenon je běžný fotosenzibilizátor v fotochemie. To kříže ze S1 stát do trojice stát s téměř 100% výtěžkem. Výsledný diradikál oddělí atom vodíku od vhodného dárce vodíku vytvořit a ketyl radikální.

Benzofenonový radikální anion

Hlavní článek: Bezvzduchová technika
Přidání roztoku benzofenonu v THF do lahvičky obsahující THF, kov sodný a míchadlo, čímž se získá temně modrý benzofenonový aniontový radikál. Rychlost přehrávání 4x původní záznam.

Alkalické kovy redukují benzofenon na tmavě modrou barvu radikální anion, difenylketyl:[12]

M + Ph2CO → M+Ph2CO•−

Obecně se jako alkalický kov používá sodík. I když horší z hlediska bezpečnosti a účinnosti ve srovnání s molekulární síta,[13] tento ketyl se používá při čištění organických rozpouštědel, zejména etherů, protože reaguje s vodou a kyslíkem za vzniku netěkavých produktů.[14][15] Ketyl je rozpustný v organickém rozpouštědle, které se suší, takže urychluje reakci sodíku s vodou a kyslíkem. Ve srovnání s tím je sodík nerozpustný a jeho heterogenní reakce je mnohem pomalejší. Pokud je přítomen přebytek alkalického kovu, může dojít k druhé redukci, což povede k barevné transformaci z tmavě modré na fialovou:[12]

M + M+Ph2CO•− → (M.+)2(Ph2CO)2−
Hrnec s rozpouštědlem obsahující dibutylether roztok natrium-benzofenonu ketyl, který mu dodává fialové zabarvení.

Komerčně významné deriváty a analogy

Existuje více než 300 přírodních benzofenonů s velkou strukturální rozmanitostí a biologickými aktivitami. Jsou zkoumány jako potenciální zdroje nových drog. [16] Nahrazeno benzofenony, jako je oxybenzon a dioxybenzon jsou používány v mnoha opalovací krémy. Použití benzofenonových derivátů, které se strukturálně podobají silným fotosenzibilizátor byl kritizován (viz kontroverze proti slunečnímu záření ).

Michlerův keton má dimethylamino substituenty u každého odst pozice. Vysokopevnostní polymer PEEK se připravuje z derivátů benzofenonu.

Bezpečnost

Považuje se za „v podstatě netoxický“.[8] USA však benzofenon jako přísadu do potravin zakazují Úřad pro kontrolu potravin a léčiv, navzdory trvalému postoji FDA, že tato chemická látka nepředstavuje riziko pro veřejné zdraví za podmínek zamýšleného použití.[17][18] Je známo, že deriváty benzofenonu jsou farmakologicky aktivní. Z hlediska molekulární chemie byla experimentálně prokázána interakce benzofenonu s B-DNA.[19] Interakce s DNA a následný fotoindukovaný přenos energie je základem aktivity benzofenonu jako fotosenzibilizátoru DNA a může vysvětlit část jeho terapeutických možností.

V roce 2014 byly benzofenony pojmenovány Contact Alergen roku Americká společnost pro kontaktní dermatitidu.[20]

Benzofenon je endokrinní disruptor schopné vázat se na receptor pregnanu X..[21]

Reference

  1. ^ A b „Přední záležitost“. Nomenklatura organické chemie: Doporučení IUPAC a preferovaná jména 2013 (modrá kniha). Cambridge: Královská společnost chemie. 2014. s. 723–724, 726. doi:10.1039 / 9781849733069-FP001. ISBN  978-0-85404-182-4.
  2. ^ A b C d E F G Index společnosti Merck (11. vydání). p. 1108.
  3. ^ Azizian, Saeid; Haydarpour, Afshin (listopad 2003). „Rozpustnost benzofenonu v binárním alkanu + směsi rozpouštědel s tetrachlormethanem“. Journal of Chemical & Engineering Data. 48 (6): 1476–1478. doi:10.1021 / je0340497.
  4. ^ Carroll, G.T .; Turro, N.J .; Koberstein, J.T. (2010). "Vzorkování dewettingu v tenkých polymerních filmech prostorově řízeným fotosíťováním". Journal of Colloid and Interface Science. 351 (2): 556–560. Bibcode:2010JCIS..351..556C. doi:10.1016 / j.jcis.2010.07.070. PMID  20728089.
  5. ^ Dornath, Paul John (2010). „Analýza chemického loužení z běžných spotřebitelských plastových lahví za podmínek vysokého stresu“ (PDF). p. 32. Archivovány od originál (PDF) dne 26. února 2015. Citováno 26. února 2015.
  6. ^ Dorman, Gyorgy; Prestwich, Glenn D. (1. května 1994). "Benzophenone Photophores in Biochemistry". Biochemie. 33 (19): 5661–5673. doi:10.1021 / bi00185a001.
  7. ^ Arctandere, Steffene. Chemikálie pro parfémy a příchutě: (aromatické chemikálie).
  8. ^ A b Siegel, Hardo; Eggersdorfer, Manfred. "Ketony". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002 / 14356007.a15_077.
  9. ^ Marvel, C. S .; Sperry, W. M. (1941). "Benzofenon". Organické syntézy.; Kolektivní objem, 1, str. 95
  10. ^ Dornan, L .; Muldoon, M. (2015). „Vysoce účinný katalyzátorový systém palladium (II) / polyoxometalát pro aerobní oxidaci alkoholů“. Věda a technologie katalýzy. 5 (3): 1428–1432. doi:10.1039 / c4cy01632g.
  11. ^ Lee, C. C. (1953). "Mechanismus ketonické pyrolýzy karboxylátů vápníku". The Journal of Organic Chemistry. 18 (9): 1079–1086. doi:10.1021 / jo50015a003.
  12. ^ A b Connelly, Neil; Geiger, William (28. března 1996). "Chemické redoxní látky pro organokovovou chemii". Chemické recenze. 96 (2): 877–910. doi:10.1021 / cr940053x. PMID  11848774.
  13. ^ Williams, D. B. G .; Lawton, M. (2010). „Sušení organických rozpouštědel: Kvantitativní hodnocení účinnosti několika vysoušedel“. The Journal of Organic Chemistry. 75 (24): 8351–4. doi:10.1021 / jo101589h. PMID  20945830.
  14. ^ Armarego, W. L. F .; Chai, C. (2003). Čištění laboratorních chemikálií. Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-7506-7571-0.
  15. ^ Harwood, L. M .; Moody, C. J .; Percy, J. M. (1999). Experimentální organická chemie: Standardní a mikroškála. Oxford: Blackwell Science. ISBN  978-0-632-04819-9.
  16. ^ Wu, Shi-Biao; Long, Chunlin; Kennelly, Edward J. (2014). „Strukturální rozmanitost a bioaktivity přírodních benzofenonů“. Nat. Prod. Rep. 31 (9): 1158–1174. doi:10.1039 / C4NP00027G. ISSN  0265-0568.
  17. ^ „FDA zakazuje používání 7 syntetických potravinářských přídatných látek poté, co se žalovají ekologické skupiny“. NPR.org. Citováno 2018-10-09.
  18. ^ 83 FR 50490
  19. ^ Consuelo Cuquerella, M .; Lhiaubet-Vallet, V .; Cadet, J .; Miranda, M. A. (2012). "Benzofenonové poškození fotocitlivé DNA". Acc. Chem. Res. 45 (9): 1558–1570. doi:10.1021 / ar300054e. PMID  22698517.
  20. ^ Doug Brunk (2014-03-14). „Benzofenony pojmenovány 2014 Kontaktovat alergen roku: Dermatologické novinky“. Skinandallergynews.com. Archivovány od originál dne 22.03.2016. Citováno 2016-06-16.
  21. ^ Mikamo, Eriko; Harada, Shingo; Nishikawa, Jun-Ichi; Nishihara, Tsutomu (2003). „Endokrinní disruptory indukují cytochrom P450 ovlivněním transkripční regulace prostřednictvím receptoru pregnanu X“. Toxikologie a aplikovaná farmakologie. 193 (1): 66–72. doi:10.1016 / j.taap.2003.08.001. PMID  14613717.