Hydrochinon - Hydroquinone
![]() | |
![]() | |
![]() | |
Jména | |
---|---|
Preferovaný název IUPAC Benzen-1,4-diol[1] | |
Ostatní jména | |
Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
605970 | |
ChEBI | |
ChEMBL | |
ChemSpider | |
Informační karta ECHA | 100.004.199 ![]() |
Číslo ES |
|
2742 | |
KEGG | |
PubChem CID | |
Číslo RTECS |
|
UNII | |
UN číslo | 3077, 2662 |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
Vlastnosti | |
C6H6Ó2 | |
Molární hmotnost | 110.112 g · mol−1 |
Vzhled | bílá pevná látka |
Hustota | 1,3 g cm−3, pevný |
Bod tání | 172 ° C (342 ° F; 445 K) |
Bod varu | 287 ° C (549 ° F; 560 K) |
5,9 g / 100 ml (15 ° C) | |
Tlak páry | 0,00001 mmHg (20 ° C)[2] |
Kyselost (strK.A) | 9.9[3] |
-64.63·10−6 cm3/ mol | |
Struktura | |
1.4±0.1 D[4] | |
Farmakologie | |
D11AX11 (SZO) | |
Nebezpečí | |
Klasifikace EU (DSD) (zastaralý) | Škodlivé (Xn) Carc. Kočka. 3 Muta. Kočka. 3 Nebezpečný pro prostředí (N) |
R-věty (zastaralý) | R22 R40 R41 R43 R50 R68 |
S-věty (zastaralý) | (S2) S26 S36 / 37/39 S61 |
NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
Bod vzplanutí | 165 ° C (329 ° F; 438 K) |
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC): | |
LD50 (střední dávka ) | 490 mg / kg (savec, orální) 245 mg / kg (myš, orální) 200 mg / kg (králík, orálně) 320 mg / kg (potkan, orálně) 550 mg / kg (morče, orální) 200 mg / kg (pes, orální) 70 mg / kg (kočka, orální)[5] |
NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví): | |
PEL (Dovolený) | PEL 2 mg / m3[2] |
REL (Doporučeno) | C 2 mg / m3 [15 minut][2] |
IDLH (Okamžité nebezpečí) | 50 mg / m3[2] |
Související sloučeniny | |
Příbuzný benzendioly | Pyrokatechol Resorcinol |
Související sloučeniny | 1,4-benzochinon |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
![]() ![]() ![]() | |
Reference Infoboxu | |
Hydrochinon, také známý jako benzen-1,4-diol nebo chinol, je aromatický organická sloučenina to je typ fenol, derivát benzen, které mají chemický vzorec C6H4(ACH)2. Má dva hydroxylové skupiny vázané do a benzenový kruh v odst pozice. Je to bílý granulát pevný. Substituované deriváty této mateřské sloučeniny se také označují jako hydrochinony. Název „hydrochinon“ vytvořil Friedrich Wöhler v roce 1843.[7]
Výroba
Hydrochinon se průmyslově vyrábí dvěma hlavními způsoby.[8]
- Nejčastěji používaná trasa je podobná trase kumenový proces v reakčním mechanismu a zahrnuje dialkylaci benzen s propen čímž se získá 1,4-diisopropylbenzen. Tato sloučenina reaguje se vzduchem za vzniku bis (hydroperoxidu), který je strukturně podobný kumenhydroperoxid a přeskupí v kyselině aceton a hydrochinon.[9]
- Druhá cesta zahrnuje hydroxylace z fenol přes katalyzátor. Převod používá peroxid vodíku a poskytuje směs hydrochinonu a katechol (benzen-1,2-diol):
- C6H5OH + H2Ó2 → C.6H4(ACH)2 + H2Ó
Mezi další, méně běžné metody patří:
- Potenciálně významná syntéza hydrochinonu z acetylén a pentakarbonyl železa bylo navrženo[10][11][12][13][14][15] Pentakarbonyl železa slouží jako a katalyzátor, spíše než jako činidlo, v přítomnosti zdarma kysličník uhelnatý plyn. Rhodium nebo ruthenium mohou nahradit železo jako katalyzátor s příznivými chemickými výtěžky, ale obvykle se nepoužívají kvůli jejich ceně regenerace z reakční směsi.[10]
- Hydrochinon a jeho deriváty lze také připravit oxidací různých fenolů. Mezi příklady patří Elbové oxidují persírany a Dakinova oxidace:
- Hydrochinon byl poprvé získán v roce 1820 francouzskými chemiky Pelletier a Caventou přes suchá destilace z kyselina chinová.[16]
Reakce
Reaktivita hydrochinonových O-H skupin se podobá reaktivitě ostatních fenoly, protože je slabě kyselý. Výsledný konjugovaná báze prochází snadnou O-alkylací za vzniku mono- a dietherů. Podobně je hydrochinon vysoce citlivý na substituci kruhu Friedel-Craftsovy reakce jako je alkylace. Tato reakce se využívá na cestě k populárním antioxidantům, jako je 2-terc-butyl-4-methoxyfenol („BHA“ ). Užitečné barvivo chinizarin se vyrábí diacylací hydrochinonu s anhydrid kyseliny ftalové.[8]
Redox
Hydrochinon prochází oxidace za mírných podmínek dát benzochinon. Tento proces lze zvrátit. Některé přirozeně se vyskytující deriváty hydrochinonu vykazují tento druh reaktivity, jedním příkladem je koenzym Q. Průmyslově se tato reakce využívá jak s hydrochinonem samotným, tak častěji s jeho deriváty, kde je jeden OH nahrazen aminem.
Když jsou bezbarvý hydrochinon a benzochinon, jasně žlutá pevná látka, společně krystalizovány v poměru 1: 1, tmavě zelený krystal komplex přenosu náboje (t.t. 171 ° C) nazývaný chinhydron (C.6H6Ó2•C6H4Ó2). Tento komplex se rozpouští v horké vodě, kde se obě molekuly disociují v roztoku.[17]
Aminace
Důležitou reakcí je přeměna hydrochinonu na mono- a diaminoderiváty. Methylaminofenol, který se používá ve fotografii, se vyrábí tímto způsobem:[8]
Podobně se diaminy užitečné v gumárenském průmyslu jako antiozonová činidla vyrábějí podobně anilin:
- C6H4(ACH)2 + 2 ° C6H5NH2 → C.6H4(N (H) C6H5)2 + 2 H2Ó
Použití
Hydrochinon má řadu použití hlavně spojených s jeho působením jako redukčního činidla, které je rozpustný ve vodě. Je to hlavní složka ve většině černobílých fotografičtí vývojáři pro film a papír, kde se sloučeninou metol, snižuje stříbro halogenidy na elementární stříbrný.
S ním je spojeno mnoho dalších použití snížení výkonu. Jako inhibitor polymerace, využívající jeho antioxidant vlastnosti, hydrochinon brání polymeraci akrylová kyselina, methylmethakrylát, kyanoakrylát a další monomery, které jsou náchylné k iniciaci radikálů polymerizace. Hydrochinon působí jako lapač volných radikálů a prodlužuje trvanlivost pryskyřic citlivých na světlo, jako je preceramické polymery [18]
Hydrochinon může ztratit proton z obou hydroxylových skupin za vzniku difenolátového iontu. Disodík difenolát sůl hydrochinonu se používá jako střídavá směsmonomer jednotka při výrobě polymer PEEK.
Depigmentace kůže
Hydrochinon se používá jako lokální aplikace v bělení kůže snížit barva kůže. Nemá stejnou predispozici dermatitida tak jako metol dělá. Toto je přísada pouze na lékařský předpis v některých zemích, včetně členských států Evropské unie pod Směrnice 76/768 / EHS: 1976.[19][20]
V roce 2006 Spojené státy Úřad pro kontrolu potravin a léčiv zrušila svůj předchozí souhlas s hydrochinonem a navrhla zákaz všem volně prodejné přípravky.[21] FDA uvedla, že hydrochinon nelze vyloučit jako potenciál karcinogen.[22] K tomuto závěru bylo dosaženo na základě rozsahu vstřebávání u lidí a výskyt novotvary u potkanů v několika studiích, kde bylo zjištěno, že dospělí potkani mají zvýšenou míru nádorů, včetně hyperplazie folikulárních buněk štítné žlázy anisokaryóza (kolísání velikosti jader), leukémie mononukleárních buněk, hepatocelulární adenomy a adenomy buněk ledvinných tubulů. Kampaň za bezpečnou kosmetiku rovněž zdůraznila obavy.[23]
Četné studie odhalily, že hydrochinon, pokud se užívá orálně, může způsobit exogenní účinky ochronóza, znetvořující onemocnění, při kterém se na kůži ukládají modročerné pigmenty; kožní přípravky obsahující tuto složku se však podávají topicky. FDA klasifikoval hydrochinon v roce 1982 jako bezpečný produkt - obecně uznávaný jako bezpečný a účinný (GRASE), nicméně byly navrženy další studie v rámci Národního toxikologického programu (NTP), aby se zjistilo, zda existuje riziko pro člověka z použití hydrochinon.[21][24][22] Vyhodnocení NTP ukázalo určité důkazy o dlouhodobých karcinogenních a genotoxických účincích[25]
Zatímco použití hydrochinonu jako zesvětlovače může být účinné při správném použití, může také způsobit citlivost pokožky. Používání denního opalovacího krému s vysokým PPD (trvalé ztmavnutí pigmentu) hodnocení snižuje riziko dalšího poškození. Hydrochinon je někdy kombinován s alfa hydroxykyseliny které odlupují pokožku, aby se urychlil proces zesvětlení. Ve Spojených státech lokální léčba obvykle obsahuje až 2% hydrochinonu. V opačném případě by měly být předepsány vyšší koncentrace (až 4%) a používány s opatrností.
Zatímco hydrochinon zůstává široce předepsán pro léčbu hyperpigmentace „Otázky týkající se jeho bezpečnostního profilu regulačními agenturami v EU, Japonsku a USA podporují hledání dalších látek se srovnatelnou účinností.[26] Několik takových agentů je již k dispozici nebo je ve výzkumu,[27] počítaje v to kyselina azelaová,[28] kyselina kojová, retinoidy, cysteamin,[29] topické steroidy, kyselina glykolová a další látky. Jeden z těchto, 4-butylresorcinol, bylo prokázáno, že je účinnější při léčbě kožních poruch souvisejících s melaninem s velkým rozpětím, a také dostatečně bezpečné, aby byly dostupné přes pult.[30]
Přirozené výskyty
Hydrochinony jsou jedním ze dvou primárních činidel v obranných žlázách bombardier brouci, spolu s peroxid vodíku (a možná i další sloučeniny, v závislosti na druhu), které se shromažďují v rezervoáru. Nádrž se otevírá přes svalem ovládaný ventil do silnostěnné reakční komory. Tato komora je lemována buňkami, které vylučují katalázy a peroxidázy. Když se obsah zásobníku vtlačí do reakční komory, katalázy a peroxidázy rychle rozloží peroxid vodíku a katalyzovat the oxidace hydrochinonů do p-chinony. Tyto reakce uvolňují volný kyslík a vytvářejí dostatek tepla, aby přivedly směs k bodu varu a asi pětinu z ní odpařily, čímž se z brouka vytvořil horký sprej břicho.[31]
Farnesyl deriváty hydrochinonu jsou hlavními dráždidly vylučovanými pudl keř, což může způsobit těžké kontaktní dermatitida u lidí.
Hydrochinon je považován za aktivní toxin v Agaricus hondensis houby.[32]
Bylo prokázáno, že hydrochinon je jednou z chemických složek přírodního produktu propolis.[33]
Je to také jedna z chemických sloučenin nacházejících se v castoreum. Tato sloučenina se získává z bobrových koleček bobra.[34]
v medvědice (Arctostaphylos uva-ursi), arbutin se převádí na hydrochinon.
Viz také
Reference
- ^ A b „Přední záležitost“. Nomenklatura organické chemie: Doporučení IUPAC a preferovaná jména 2013 (modrá kniha). Cambridge: Královská společnost chemie. 2014. s. 691. doi:10.1039 / 9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.
- ^ A b C d NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0338". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ "Hydrochinon" (PDF). OECD SIDS. Publikace UNEP.
- ^ Lander, John J .; Svirbely, John J. Lander, W. J. (1945). „Dipólové momenty katecholu, resorcinolu a hydrochinonu“. Journal of the American Chemical Society. 67 (2): 322–324. doi:10.1021 / ja01218a051.
- ^ "Hydrochinon". Koncentrace bezprostředně nebezpečné pro život a zdraví (IDLH). Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ „Archivovaná kopie“ (PDF). Archivováno (PDF) z původního dne 02.02.2014. Citováno 2014-01-25.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
- ^ F. Wöhler (1844) „Untersuchungen über das Chinon“ (Vyšetřování chinonu), Annalen der Chemie und Pharmacie, 51 : 145-163. Od strany 146: „Das so erhaltene Destillat… enthält… einen neuen, krystallisierenden Körper, den ich unter dem Namen farbloses Hydrochinon weiter unten näher beschreiben werde. “ (Takto získaný destilát ... obsahuje ... novou krystalizovatelnou látku, kterou popíšu pod jménem bezbarvý hydrochinon, dále níže podrobněji.) [Poznámka: Wöhlerův empirický vzorec pro hydrochinon (str. 152) je nesprávný, protože (1) připisoval molekule 25 (místo 24) atomů uhlíku a (2) tolik chemiků na čas udělal, použil nesprávné atomové hmotnosti pro uhlík (6 místo 12) a kyslík (8 místo 16). S těmito opravami se jeho empirický vzorec stává: C12H12Ó4. Rozdělením indexů na 2 je výsledek: C6H6Ó2, což je správně.]
- ^ A b C Phillip M. Hudnall „Hydrochinon“ v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. 2005 Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.a13_499.
- ^ Gerhard Franz, Roger A. Sheldon "Oxidace" v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2000 doi:10.1002 / 14356007.a18_261
- ^ A b Reppe, Walter; Kutepow, N; Magin, A (1969). "Cyklizace acetylenových sloučenin". Angewandte Chemie International Edition v angličtině. 8 (10): 727–733. doi:10,1002 / anie.196907271.
- ^ Hubel, Karl; Braye, Henri (1960). Způsob přípravy substituovaných cyklických sloučenin a produktů z nich vyplývajících US3149138 A (PDF). Union Carbide Corp.
- ^ Pino, Piero; Braca, Giuseppe; Sbrana, Glauco (1964). Příprava hydrochinonu US3355503 A (PDF). Lonza Ag.
- ^ Walter, Reppe; Magin, srpen (1966). Výroba hydrochinonů US3394193 A (PDF). Basf Ag.
- ^ Piero, Pino; Giuseppe, Braca; Frediano, Settimo; Glauco, Sbrana (1967). Příprava hydrochinonu US3459812 A (PDF). Lonza Ag.
- ^ Holmes, J .; Hagemeyer, H. (1971). Způsob výroby hydrochinonu US 3742071 A (PDF). Eastman Kodak Co.
- ^ Vidět:
- Pelletier a Caventou (1820) „Recherches chimiques sur les quinquinas“ (Chemický výzkum quinquinas [tj. Kůra různých Cinchona stromy]), Annales de Chimie et de Physique, 2. série, 15 : 289-318, 337-364. Na stranách 341-342, příprava a vlastnosti l'acide pyro-kinique (kyselina pyrochinová nebo hydrochinon).
- Roscoe, Henry (1891). Pojednání o chemii, svazek 3, část 3. London: Macmillan & Co. str. 165.
- ^ 1927-, Streitwieser, Andrew (1992). Úvod do organické chemie. Heathcock, Clayton H., 1936-, Kosower, Edward M. (4. vydání). Upper Saddle River, N.J .: Prentice Hall. ISBN 978-0139738500. OCLC 52836313.CS1 maint: číselné názvy: seznam autorů (odkaz)
- ^ Aditivní výroba keramiky z preceramických polymerů Aditivní výroba 2019 sv. 27. str. 80-90
- ^ 76/768 / EHS: 1976 Směrnice Rady 76/768 / EHS ze dne 27. července 1976 o sbližování právních předpisů členských států týkajících se kosmetických prostředků: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31976L0768:EN:HTML
- ^ „Připomenout krém Clear N Smooth Skin Toning Cream“. 2011-10-04. Citováno 4. dubna 2018.
- ^ A b United States Food and Drug Administration (2006). Léčivé přípravky na bělení kůže pro použití na přepážkách; Navrhované pravidlo (PDF) (Zpráva). 1978N-0065. Archivováno (PDF) od originálu dne 2011-05-16.
- ^ A b Výzkum, Centrum pro hodnocení drog a. „O Centru pro hodnocení a výzkum léčiv - Studie hydrochinonu v rámci Národního toxikologického programu (NTP)“. www.fda.gov. Archivováno od originálu na 2017-01-22. Citováno 2017-02-12.
- ^ Kampaň za bezpečnou kosmetiku - hydrochinon Archivováno 2010-11-27 na Wayback Machine
- ^ Olumid, YM; Akinkugbe, AO; Altraide, D; Mohammed, T; Ahamefule, N; Ayanlowo, S; Onyekonwu, C; Essen, N (duben 2008). "Komplikace chronického používání kosmetiky pro zesvětlení pokožky". International Journal of Dermatology. 47 (4): 344–53. doi:10.1111 / j.1365-4632.2008.02719.x. PMID 18377596.
- ^ "Hydrochinon 10022-H". ntp.niehs.nih.gov. Archivováno od původního dne 2017-10-01. Citováno 2017-02-12.
- ^ Draelos, Zoe Diana (01.09.2007). "Přípravky zesvětlující pokožku a kontroverze o hydrochinonu". Dermatologická terapie. 20 (5): 308–313. doi:10.1111 / j.1529-8019.2007.00144.x. ISSN 1529-8019. PMID 18045355. S2CID 24913995.
- ^ Bandyopadhyay, Debabrata (01.01.2009). „Aktuální léčba melasmy“. Indian Journal of Dermatology. 54 (4): 303–309. doi:10.4103/0019-5154.57602. ISSN 0019-5154. PMC 2807702. PMID 20101327.
- ^ Mazurek, Klaudia; Pierzchała, Ewa (01.09.2016). "Srovnání účinnosti produktů obsahujících kyselinu azelaovou při léčbě melasmy". Journal of Cosmetic Dermatology. 15 (3): 269–282. doi:10.1111 / jocd.12217. ISSN 1473-2165. PMID 27028014.
- ^ Mansouri, P .; Farshi, S .; Hashemi, Z .; Kasraee, B. (01.07.2015). „Vyhodnocení účinnosti 5% krému s cysteaminem při léčbě epidermálního melasma: randomizovaná dvojitě zaslepená placebem kontrolovaná studie“. British Journal of Dermatology. 173 (1): 209–217. doi:10.1111 / bjd.13424. ISSN 1365-2133. PMID 25251767. S2CID 21618233.
- ^ "Hydrochinony". Fenoly - pokrok ve výzkumu a aplikaci: vydání 2013. Scholastika. 2013. s. 76.
- ^ Organic Chemistry, Solomon and Fryhle, 10. vydání, Wiley Publishing, 2010.[stránka potřebná ]
- ^ Joval, E; Kroeger, P; N (duben 1996). „Hydrochinon: toxická sloučenina Agaricus hondensis“. Planta Medica. 62 (2): 185. doi:10.1055 / s-2006-957852. PMID 17252436.
- ^ Lopuch, G.A. (1998). "Přehled biologických vlastností a toxicity včelí propolisu (propolisu)". Potravinová a chemická toxikologie. 36 (4): 347–363. doi:10.1016 / S0278-6915 (97) 00145-2. PMID 9651052.
- ^ Bobr: jeho život a dopad. Dietland Muller-Schwarze, 2003, strana 43 (rezervovat na google books )