гидрохинон
![]() | |
![]() | |
![]() | |
Имена | |
---|---|
Предпочтительное название ИЮПАК Бензол-1,4-диол [1] | |
Другие имена гидрохинон [1] идрохинон Хинол 1,4-Дигидроксибензол п-дигидроксибензол п-гидроксифенол 1,4-гидроксибензол | |
Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
605970 | |
ЧЭБИ | |
ЧЕМБЛ | |
ХимическийПаук | |
Лекарственный Банк | |
Информационная карта ECHA | 100.004.199 |
Номер ЕС |
|
2742 | |
КЕГГ | |
ПабХим CID | |
номер РТЭКС |
|
НЕКОТОРЫЙ | |
Число | 3077, 2662 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
Характеристики | |
C6H6OC6H6O2 | |
Молярная масса | 110.112 g·mol −1 |
Появление | Белый твердый |
Плотность | 1,3 г см −3 , твердый |
Температура плавления | 172 ° С (342 ° F; 445 К) |
Точка кипения | 287 ° С (549 ° F; 560 К) |
5,9 г/100 мл (15 °С) | |
Давление пара | 10 −5 мм рт.ст. (20 °С) [2] |
Кислотность ( pKa ) | 9.9 [3] |
−64.63 × 10 −6 см 3 /моль | |
Структура | |
1,4 ± 0,1 Д [4] | |
Фармакология | |
D11AX11 ( ВОЗ ) | |
Опасности | |
СГС Маркировка : | |
![]() ![]() ![]() ![]() | |
Опасность | |
Х302 , Х317 , Х318 , Х341 , Х351 , Х400 | |
P201 , P202 , P261 , P264 , P270 , P272 , P273 , P280 , P281 , P301+P312 , P302+P352 , P305+P351+P338 , P308+P313 , P310 , P321 , P330 , 33+П313 , П363 , П391 , П405 , П501 | |
NFPA 704 (огненный алмаз) | |
точка возгорания | 165 ° С (329 ° F; 438 К) |
Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза ) | 490 мг/кг (млекопитающие, перорально) 245 мг/кг (мыши, перорально) 200 мг/кг (кролик, перорально) 320 мг/кг (крыса, перорально) 550 мг/кг (морская свинка, перорально) 200 мг/кг (собаки, перорально) 70 мг/кг (кошки, перорально) [5] |
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
МЕХ (Допускается) | СВВ 2 мг/м 3 [2] |
РЕЛ (рекомендуется) | С 2 мг/м 3 [15 минут] [2] |
IDLH (Непосредственная опасность) | 50 мг/м 3 [2] |
Родственные соединения | |
Родственные бензолдиолы | Пирокатехин Резорцин |
Родственные соединения | 1,4-бензохинон |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). |
Гидрохинон , также известный как бензол-1,4-диол или хинол , представляет собой ароматическое органическое соединение , являющееся разновидностью фенола , производного бензола , имеющего химическую формулу C 6 H 4 (OH) 2 . Он имеет две гидроксильные группы , связанные с бензольным кольцом в пара -положении. Это белое зернистое твердое вещество . Замещенные производные этого исходного соединения также называют гидрохинонами. Название «гидрохинон» было придумано Фридрихом Вёлером в 1843 году. [7]
В 2021 году это было 282-е место среди наиболее часто назначаемых лекарств в США: на него было выписано более 800 000 рецептов. [8] [9]
Производство
[ редактировать ]Гидрохинон производят в промышленных масштабах двумя основными способами. [10]
- путь аналогичен кумоловому процессу по механизму реакции и включает диалкилирование бензола пропеном с Наиболее широко используемый образованием 1,4-диизопропилбензола. Это соединение реагирует с воздухом с образованием бис(гидропероксида), который структурно подобен гидропероксиду кумола и перегруппировывается в кислоте с образованием ацетона и гидрохинона. [11]
- Второй путь включает гидроксилирование фенола . на катализаторе При конверсии используется перекись водорода и получается смесь гидрохинона и его орто-изомера катехола (бензол-1,2-диола):
Другие, менее распространенные методы включают в себя:
- потенциально значимый синтез гидрохинона из ацетилена и пентакарбонила железа . Был предложен [12] [13] [14] [15] [16] [17] Пентакарбонил железа служит катализатором , а не реагентом , в присутствии свободного газообразного угарного газа. Родий или рутений могут заменить железо в качестве катализатора с благоприятными химическими выходами, но обычно не используются из-за стоимости их извлечения из реакционной смеси. [12]
- Гидрохинон и его производные также можно получить окислением различных фенолов, например анилина и ДИПБ . [18] Примеры включают окисление персульфата Эльбса и окисление Дакина .
- Гидрохинон был впервые получен в 1820 году французскими химиками Пеллетье и Кавенту путем сухой перегонки кислоты хинной . [19]
- Гидролиз хлорированного фенола , описанного как используемый в Китае. [18]
Обратите внимание, что такие методы, как гидролиз хлорированного фенола и окисление фенолов, являются гораздо более загрязняющими, чем некоторые другие. [18]
Реакции
[ редактировать ]Реакционная способность гидроксильных групп гидрохинона аналогична реакционной способности других фенолов , поскольку они слабокислые. Полученное сопряженное основание легко подвергается O -алкилированию с образованием моно- и диэфиров . Точно так же гидрохинон очень чувствителен к замещению кольца в результате реакций Фриделя-Крафтса, таких как алкилирование. Эту реакцию используют на пути к популярным антиоксидантам, таким как 2- трет -бутил-4-метоксифенол ( BHA ). Полезный краситель хинизарин получают диацилированием гидрохинона фталевым ангидридом . [10]
Редокс
[ редактировать ]Гидрохинон подвергается окислению в мягких условиях с образованием бензохинона . Этот процесс можно обратить вспять. Некоторые встречающиеся в природе производные гидрохинона проявляют такую реакционную способность, одним из примеров является кофермент Q. В промышленности эту реакцию используют как с самим гидрохиноном, так и с его производными, где один ОН заменен амином.
Когда бесцветный гидрохинон и бензохинон, ярко-желтое твердое вещество, сокристаллизуются в соотношении 1:1, образуется темно-зеленый кристаллический комплекс с переносом заряда ( температура плавления 171 ° C), называемый хингидроном ( C 6 H 6 O 2 ·C 6 H 4 O 2 Образуется ). Этот комплекс растворяется в горячей воде, где две молекулы диссоциируют в растворе. [20]
Аминирование
[ редактировать ]Важной реакцией является превращение гидрохинона в производные моно- и диамина. Метиламинофенол , используемый в фотографии, получают следующим образом: [10]
Диамины, используемые в резиновой промышленности в качестве антиозоновых агентов, аналогичным образом производятся из анилина :
Использование
[ редактировать ]Гидрохинон имеет множество применений, главным образом связанных с его действием в качестве восстановителя, растворимого в воде. Это основной компонент большинства черно-белых фотопроявителей для пленки и бумаги, где он вместе с метолом восстанавливает галогениды серебра до элементарного серебра .
Существуют различные другие применения, связанные с его восстанавливающей способностью . В качестве ингибитора полимеризации , используя свои антиоксидантные свойства, гидрохинон предотвращает полимеризацию акриловой кислоты , метилметакрилата , цианакрилата и других мономеров, которые чувствительны к радикально-инициируемой полимеризации . Действуя как поглотитель свободных радикалов, гидрохинон продлевает срок хранения светочувствительных смол, таких как прекерамические полимеры . [21]
Гидрохинон может потерять катион водорода обеих гидроксильных групп с образованием дифенолят-иона. Ди- натриевая дифенолятная соль гидрохинона используется в качестве чередующегося сомономера при производстве полимера PEEK .
Депигментация кожи
[ редактировать ]Гидрохинон используется для местного применения при отбеливании кожи , чтобы уменьшить цвет ее . Он не имеет такой же предрасположенности вызывать дерматит, как метол . В некоторых странах, включая государства-члены Европейского Союза, в соответствии с Директивами 76/768/EEC:1976 этот ингредиент отпускается только по рецепту. [22] [23]
США В 2006 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов отозвало свое предыдущее одобрение гидрохинона и предложило запретить все препараты, отпускаемые без рецепта . [24] FDA официально запретило гидрохинон в 2020 году в рамках более масштабной реформы процесса проверки безрецептурных препаратов. [25] FDA заявило, что гидрохинон нельзя исключать как потенциальный канцероген . [26] Этот вывод был сделан на основе степени абсорбции у людей и частоты новообразований у крыс в нескольких исследованиях, где у взрослых крыс было обнаружено повышенное количество опухолей, включая гиперплазию фолликулярных клеток щитовидной железы , анизокариоз (изменение размеров ядер), мононуклеарные клетки лейкемия, гепатоцеллюлярная аденома и аденома из клеток почечных канальцев . Кампания за безопасную косметику также выявила обеспокоенность. [27]
Многочисленные исследования показали, что гидрохинон при приеме внутрь может вызвать экзогенный охроноз — обезображивающее заболевание, при котором на коже откладываются сине-черные пигменты; однако препараты для кожи, содержащие этот ингредиент, применяются местно. В 1982 году FDA классифицировало гидрохинон как безопасный продукт, общепризнанный как безопасный и эффективный (GRASE), однако были предложены дополнительные исследования в рамках Национальной токсикологической программы (NTP), чтобы определить, существует ли риск для людей от использования гидрохинон. [24] [28] [26] Оценка NTP выявила некоторые доказательства долгосрочных канцерогенных и генотоксических эффектов. [29]
Хотя гидрохинон по-прежнему широко назначают для лечения гиперпигментации , вопросы о его профиле безопасности, поднятые регулирующими органами в ЕС, Японии и США, побуждают к поиску других агентов с сопоставимой эффективностью. [30] Несколько таких агентов уже доступны или находятся в стадии исследования. [31] в том числе азелаиновая кислота , [32] койевая кислота , ретиноиды, цистеамин, [33] топические стероиды, гликолевая кислота и другие вещества. один из них, 4-бутилрезорцин , более эффективен при лечении кожных заболеваний, связанных с меланином, а также достаточно безопасен, чтобы его можно было купить без рецепта. Доказано, что [34]
В антрахиноновом процессе замещенные гидрохиноны, обычно антрагидрохинон, используются для производства перекиси водорода , которая образуется самопроизвольно при реакции с кислородом. Тип замещенного гидрохинона выбирают в зависимости от реакционной способности и возможности повторного использования.
Природные явления
[ редактировать ]Гидрохиноны являются одним из двух основных реагентов защитных желез жуков-бомбардиров , наряду с перекисью водорода (и, возможно, другими соединениями, в зависимости от вида), которые собираются в водоеме. Резервуар открывается через управляемый мышцами клапан в толстостенную реакционную камеру. Эта камера выстлана клетками, секретирующими каталазы и пероксидазы . Когда содержимое резервуара попадает в реакционную камеру, каталазы и пероксидазы быстро расщепляют перекись водорода и гидрохинонов в катализируют окисление п - хиноны . жука Эти реакции высвобождают свободный кислород и выделяют достаточно тепла, чтобы довести смесь до точки кипения и испарить около пятой ее части, образуя горячие брызги из брюшка . [35]
Считается, что гидрохинон является активным токсином грибов Agaricus hondensis . [36]
Было показано, что гидрохинон является одним из химических компонентов натурального продукта прополиса . [37]
Это также одно из химических соединений, содержащихся в кастореуме . Это соединение добывается из клещевых мешков бобра . [38]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «Фронт материи». Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. с. 691. дои : 10.1039/9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0338» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ «Гидрохинон» (PDF) . ОЭСР МОСТРАГ . Публикации ЮНЕП. Архивировано из оригинала (PDF) 20 октября 2016 года . Проверено 17 сентября 2018 г.
- ^ Ландер, Джон Дж.; Свирбели, Джон Дж. Ландер, WJ (1945). «Дипольные моменты катехола, резорцина и гидрохинона». Журнал Американского химического общества . 67 (2): 322–324. дои : 10.1021/ja01218a051 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ «Гидрохинон» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2 февраля 2014 года . Проверено 25 января 2014 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Ф. Вёлер (1844) «Исследования хинона», Annals of Chemistry and Pharmacie , 51 : 145-163. Со стр. 146: «Полученный таким образом дистиллят... содержит... новое кристаллизующееся тело, которое я под названием бесцветный гидрохинон подробнее опишу ниже ». (Полученный таким образом дистиллят... содержит... новое, кристаллизующееся вещество, которое я опишу под названием бесцветного гидрохинона ниже более подробно.) [Примечание: эмпирическая формула Велера для гидрохинона (с. 152) неверно, поскольку (1) он приписывал молекуле 25 (вместо 24) атомов углерода и (2) как и многие химики того времени, он использовал неправильные атомные массы углерода (6 вместо 12) и кислорода (8 вместо 16). С этими поправками его эмпирическая формула принимает вид: C 12 H 12 O 4 . Разделив индексы на 2, получим: C 6 H 6 O 2 , что верно.]
- ^ «Топ-300 2021 года» . КлинКальк . Архивировано из оригинала 15 января 2024 года . Проверено 14 января 2024 г.
- ^ «Гидрохинон – статистика употребления лекарств» . КлинКальк . Проверено 14 января 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Филип М. Хадналл «Гидрохинон» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2002, Wiley-VCH, Вайнхайм. 2005 Wiley-VCH, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a13_499 .
- ^ Герхард Франц, Роджер А. Шелдон «Окисление» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , Wiley-VCH, Вайнхайм, 2000 два : 10.1002/14356007.a18_261
- ^ Перейти обратно: а б Реппе, Уолтер; Кутепов, Н; Магин, А (1969). «Циклизация ацетиленовых соединений». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 8 (10): 727–733. дои : 10.1002/anie.196907271 .
- ^ Хубель, Карл; Брей, Анри (1960). Способ получения замещенных циклических соединений и получаемых из него продуктов US3149138 A (PDF) . Юнион Карбайд Корп.
- ^ Пино, Пьеро; Браца, Джузеппе; Сбрана, Глауко (1964). Получение гидрохинона US3355503 A (PDF) . Лонца Аг.
- ^ Уолтер, Реппе; Магин, август (1966). Производство гидрохинонов US3394193 A (PDF) . Басф Аг.
- ^ Пьеро, Пино; Джузеппе, Брача; Фредиано, Сеттимо; Глауко, Сбрана (1967). Получение гидрохинона US3459812 A (PDF) . Лонца Аг.
- ^ Холмс, Дж.; Хагемейер, Х. (1971). Процесс производства гидрохинона US 3742071 A (PDF) . Компания Истман Кодак.
- ^ Перейти обратно: а б с Ши Ю, Ся Ю, Сюй Г, Вэнь Л, Гао Г, Цзун Б (28 октября 2021 г.). «Перекись водорода и ее применение в нитридировании и окислении зеленых углеводородов». Китайский журнал химической инженерии (обзорная статья). 41 : 145–161. дои : 10.1016/j.cjche.2021.09.030 . S2CID 240248911 .
- ^ См.:
- Пеллетье и Кавенту (1820) «Recherches chimiques sur les quinquinas» (Химические исследования quinquinas [т. е. коры различных хинных деревьев]), Annales de Chimie et de Physique , 2-я серия, 15 : 289–318, 337–364. На страницах 341-342 получение и свойства пирокинике (пирохиновой кислоты или гидрохинона). обсуждаются
- Роско, Генри (1891). Трактат по химии, том 3, часть 3 . Лондон: Macmillan & Co. 165.
- ^ Стрейтвизер, Эндрю (1992). Введение в органическую химию . Хиткок, Клейтон Х., 1936-, Косовер, Эдвард М. (4-е изд.). Река Аппер-Седл, Нью-Джерси: Прентис-Холл. ISBN 978-0139738500 . OCLC 52836313 .
- ^ Аддитивное производство керамики из прекерамических полимеров Аддитивное производство 2019 вып. 27. стр. 80-90.
- ^ Директива Совета 76/768/EEC от 27 июля 1976 г. о сближении законов государств-членов, касающихся косметической продукции.
- ^ «Отзыв о тонизирующем креме Clear N Smooth Skin» . 4 октября 2011 года . Проверено 4 апреля 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (2006 г.). Лекарственные средства для отбеливания кожи, отпускаемые без рецепта; Предлагаемое правило (PDF) (Отчет). 1978Н-0065. Архивировано (PDF) из оригинала 16 мая 2011 года.
- ^ «Конгресс принимает реформу безрецептурных монографий» . Джей Ди Супра . Проверено 19 декабря 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Исследования, Центр оценки лекарств и. «О Центре оценки и исследований лекарственных средств — исследований гидрохинона в рамках Национальной токсикологической программы (NTP)» . www.fda.gov . Архивировано из оригинала 22 января 2017 года . Проверено 12 февраля 2017 г. .
- ^ Кампания за безопасную косметику - гидрохинон. Архивировано 27 ноября 2010 г. в Wayback Machine.
- ^ Олумид, Ю.М.; Акинкугбе, АО; Альтрайд, Д; Мохаммед, Т; Ахамефуле, Н.; Аянлово, С; Оньеконву, К; Эссен, Н. (апрель 2008 г.). «Осложнения хронического применения осветляющей кожу косметики». Международный журнал дерматологии . 47 (4): 344–53. дои : 10.1111/j.1365-4632.2008.02719.x . ПМИД 18377596 . S2CID 8159382 .
- ^ «Гидрохинон 10022-Н» . ntp.niehs.nih.gov . Архивировано из оригинала 1 октября 2017 года . Проверено 18 августа 2023 г.
- ^ Дрэлос, Зои Диана (1 сентября 2007 г.). «Препараты для осветления кожи и споры о гидрохиноне» . Дерматологическая терапия . 20 (5): 308–313. дои : 10.1111/j.1529-8019.2007.00144.x . ISSN 1529-8019 . ПМИД 18045355 . S2CID 24913995 .
- ^ Бандиопадхьяй, Дебабрата (1 января 2009 г.). «Местное лечение мелазмы» . Индийский журнал дерматологии . 54 (4): 303–309. дои : 10.4103/0019-5154.57602 . ISSN 0019-5154 . ПМК 2807702 . ПМИД 20101327 .
- ^ Мазурек, Клаудия; Перчала, Ева (1 сентября 2016 г.). «Сравнение эффективности продуктов, содержащих азелаиновую кислоту, при лечении мелазмы». Журнал косметической дерматологии . 15 (3): 269–282. дои : 10.1111/jocd.12217 . ISSN 1473-2165 . ПМИД 27028014 . S2CID 25303091 .
- ^ Мансури, П.; Фарши, С.; Хашеми, З.; Касраи, Б. (1 июля 2015 г.). «Оценка эффективности 5% крема с цистеамином при лечении эпидермальной мелазмы: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование». Британский журнал дерматологии . 173 (1): 209–217. дои : 10.1111/bjd.13424 . ISSN 1365-2133 . ПМИД 25251767 . S2CID 21618233 .
- ^ «Гидрохиноны». Фенолы. Достижения в области исследований и применения: издание 2013 г. . Схоластика. 2013. с. 76.
- ^ Органическая химия, Соломон и Фрил, 10-е издание, Wiley Publishing, 2010. [ нужна страница ]
- ^ Жовал, Э; Крегер, П; Н (апрель 1996 г.). «Гидрохинон: токсичное соединение Agaricus hondensis». Планта Медика . 62 (2): 185. doi : 10.1055/s-2006-957852 . ПМИД 17252436 . S2CID 260249338 .
- ^ Бердок, Джорджия (1998). «Обзор биологических свойств и токсичности пчелиного прополиса (прополиса)». Пищевая и химическая токсикология . 36 (4): 347–363. дои : 10.1016/S0278-6915(97)00145-2 . ПМИД 9651052 .
- ^ Бобер: его жизнь и влияние. Дитланд Мюллер-Шварце, 2003, стр. 43 ( книга в Google Books )