бифенил

бифенил
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК 1,1'-Бифенил
	Другие имена бифенил ; Фенилбензол ; Дибензол ; Ксенен ;
Идентификаторы
Номер CAS	92-52-4 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
3DMeet	B00985 ;
Справочник Байльштейна	1634058
ЧЭБИ	ЧЕБИ:17097 ;
ЧЕМБЛ	ХЕМБЛ14092 ;
ХимическийПаук	6828 ;
Информационная карта ECHA	100.001.967
Номер ЕС	202-163-5 ;
номер Е	Е230 (консерванты)
Справочник Гмелина	3808
КЕГГ	C06588 ;
ПабХим CID	7095 ;
номер РТЭКС	ДУ8050000 ;
НЕКОТОРЫЙ	2Л9ГЖК6МГН ;
Число	3077
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID4020161 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	С 12 Ч 10
Молярная масса	154.212 g·mol −1
Появление	Кристаллы от бесцветного до бледно-желтого цвета
Запах	приятный
Плотность	1,04 г/см 3
Температура плавления	69,2 ° С (156,6 ° F; 342,3 К)
Точка кипения	255 ° С (491 ° F; 528 К)
Растворимость в воде	4,45 мг/л
Давление пара	0,005 мм рт.ст. (20°С)
Магнитная восприимчивость (χ)	−103.25·10 −6 см 3 /моль
Опасности
	СГС Маркировка :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Предупреждение
Заявления об опасности	Х315 , Х319 , Х335 , Х410
Меры предосторожности	P261 , P264 , P271 , P273 , P280 , P302+P352 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P312 , P321 , P332+P313 , P337+P313 , P362 , P391 , P403+P233 , П405 , П501
NFPA 704 (огненный алмаз)	1 1 0
точка возгорания	113 ° С (235 ° F, 386 К)
Самовоспламенение ; температура	540 ° C (1004 ° F; 813 К)
Взрывоопасные пределы	0.6–5.8%
	Летальная доза или концентрация (LD, LC):
ЛД 50 ( средняя доза )	2400 мг/кг (перорально, кролик) ; 3280 мг/кг (перорально, крыса) ; 1900 мг/кг (перорально, мышь) ; 2400 мг/кг (перорально, крыса)
	NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
МЕХ (Допускается)	СВВ 1 мг/м 3 (0,2 ч/млн)
РЕЛ (рекомендуется)	СВВ 1 мг/м 3 (0,2 ч/млн)
IDLH (Непосредственная опасность)	100 мг/м 3
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Бифенил (также известный как дифенил , фенилбензол , 1,1'-бифенил , лимонен ^[4] или BP ) — органическое соединение , образующее бесцветные кристаллы. В частности, в более старой литературе соединения, содержащие функциональную группу, состоящую из бифенила за вычетом одного водорода (участок, к которому он присоединен), могут использовать префиксы ксенил или дифенилил . ^[5]

Имеет характерный приятный запах. Бифенил – ароматический углеводород с молекулярной формулой (C ₆ H ₅ ) ₂ . Он примечателен как исходный материал для производства полихлорированных бифенилов (ПХБ), которые когда-то широко использовались в качестве диэлектрических жидкостей и теплоносителей .

Бифенил также является промежуточным продуктом для производства множества других органических соединений, таких как эмульгаторы , оптические отбеливатели , средства защиты растений и пластмассы . Бифенил нерастворим в воде, но растворим в типичных органических растворителях . Молекула бифенила состоит из двух связанных фенильных колец .

Свойства и возникновение

Бифенил представляет собой твердое вещество при комнатной температуре с температурой плавления 69,2 ° C (156,6 ° F). В газовой фазе молекула существует в двух энантиоморфных закрученных формах с углом между плоскостями двух колец 44,4°. В твердом состоянии при комнатной температуре бифенил является кристаллическим с пространственной группой P2 ₁ /c, что не позволяет образовывать хиральные кристаллы. Вместо существования двухъямного потенциала, влекущего за собой две скрученные конформации, потенциальная энергия минимизируется при нулевом скручивании. ^[6]^[7]

Бифенил встречается в природе в каменноугольной смоле , сырой нефти и природном газе и может быть выделен из этих источников путем перегонки . ^[8] Его производят в промышленности как побочный продукт деалкилирования толуола с получением метана :

C ₆ H ₅ CH ₃ + C ₆ H ₆ → C ₆ H ₅ −C ₆ H ₅ + CH ₄

Другой основной путь — дегидрирование бензола : окислительное

2 C ₆ H ₆ + ½ O ₂ → C ₆ H ₅ −C ₆ H ₅ + H ₂ O

Ежегодно по этим маршрутам производится 40 000 000 кг. ^[9]

В лаборатории бифенил можно также синтезировать обработкой фенилмагнийбромида солями меди(II).

Его также можно приготовить с использованием солей диазония . При анилина обработке _{NaNO 2} + разбавленной HCl при 5°С образуется хлорид бензолдиазония. При дальнейшей реакции с бензолом образуется бифенил. Это известно как реакция Гомберга-Бахмана .

${\ce {Ph-NH2->[{\text{NaNO}}_{2}{\text{(aq), HCl}}][T{\text{=273-278K}}]Ph-N2+->[{\text{Ph-H, Δ}}]Ph-Ph}}$

Реакции и использование

Не имея функциональных групп, бифенил довольно инертен, что является основой его основного применения: в эвтектической смеси с дифениловым эфиром в качестве теплоносителя. Эта смесь стабильна до 400 °C. ^[9]

Бифенил подвергается сульфированию , которое с последующим гидролизом оснований дает п -гидроксибифенил и п , п' -дигидроксибифенил, которые являются полезными фунгицидами. В других замещения реакциях он подвергается галогенированию. Полихлорированные дифенилы когда-то были популярными пестицидами. ^[9]

Либифенильный радикал

Бифенил лития содержит анион-радикал , который обладает высокой восстановительной способностью (-3,1 В по сравнению с Fc ^+/0). охарактеризовано несколько сольватов солей бифенил-аниона щелочных металлов Методом рентгеновской кристаллографии . ^[10] Эти соли, обычно получаемые на месте, являются универсальными восстановителями. ^[11] Бифенил лития имеет некоторые преимущества по сравнению с родственным нафтеном лития . ^[12] С Li/бифенилом связано производное с трет -бутильными группами на бифениле. ^[13]

Стереохимия

Вращение вокруг одинарной связи в бифениле, и особенно в его орто-замещенных производных, стерически затруднено . По этой причине некоторые замещенные бифенилы демонстрируют атропоизомерию ; то есть отдельные C ₂ -симметричные оптически -изомеры стабильны . Некоторые производные, а также родственные молекулы, такие как BINAP , находят применение в качестве лигандов в асимметричном синтезе . В случае незамещенного бифенила равновесный торсионный угол составляет 44,4°, а торсионные барьеры весьма малы: 6,0 кДж/моль при 0° и 6,5 кДж/моль при 90°. ^[14] Добавление орто-заместителей значительно увеличивает барьер: в случае 2,2'-диметилпроизводного барьер составляет 17,4 ккал/моль (72,8 кДж/моль). ^[15]

Бифенильные соединения

Замещенные дифенилы имеют множество применений. Их получают с помощью различных реакций сочетания, включая реакцию Сузуки-Мияуры и реакцию Ульмана . Полихлорированные дифенилы когда-то использовались в качестве охлаждающих и изолирующих жидкостей, а полибромированные дифенилы являются антипиренами . Бифенильный мотив также встречается в таких препаратах , как дифлунизал и телмисартан . Аббревиатура E7 обозначает жидкокристаллическую смесь, состоящую из нескольких цианобифенилов с длинными алифатическими хвостами, используемую в коммерческих целях в жидкокристаллических дисплеях ( 5CB , 7CB , 8OCB и 5CT). ^[16]). Различные производные бензидина используются в красителях и полимерах. Исследования кандидатов на бифенильные жидкие кристаллы в основном сосредоточены на молекулах с высокополярными головками (например, циано- или галогенидными группами) и алифатическими хвостами. Он входит в активную группу антибиотика оритаванцина .

Безопасность и биологическая активность

Бифенил предотвращает рост плесени и грибков , поэтому используется в качестве консерванта ( Е230 в сочетании с Е231, Е232 и Е233), особенно при консервировании цитрусовых при транспортировке. Он больше не одобрен в качестве пищевой добавки в Европейском Союзе.

Бифенил умеренно токсичен, но может биологически разлагаться путем превращения в нетоксичные соединения. Некоторые бактерии способны гидроксилировать бифенил и его полихлорированные дифенилы (ПХБ). ^[17]

См. также

Нафталин , где кольца слиты
Терфенил , трехкольцевой аналог
Битиофен
Полипиррол

Примечания

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0239» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Запись в базе данных веществ ГЕСТИС Института охраны труда.
^ «Дифенил» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH). 4 декабря 2014 года . Проверено 17 марта 2015 г.
^ «Бифенил» . Интернет-книга NIST по химии . США Национальный институт стандартов и технологий . Малоизвестное имя, по словам «Лимонен» . Молекула недели Архив . Американское химическое общество . 1 ноября 2021 г.
^ «Справочник Байльштейна по органической химии, том 5» .
^ Д-р Бруно Ландерос-Ривера, Хесус Эрнандес-Трухильо (15 декабря 2021 г.). «Контроль молекулярной конформации и кристаллической упаковки производных бифенила» . Химия Европы . дои : 10.1002/cplu.202100492 .
^ Ландерос-Ривера, Бруно; Янчик, Войтех; Морено-Эспарса, Рафаэль; Мартинес Отеро, Диего; Эрнандес-Трухильо, Хесус (27 мая 2021 г.). «Нековалентные взаимодействия в кристалле бифенила: является ли плоский конформер переходным состоянием?» . Химия Европы . 27 (46): 11912–11918. дои : 10.1002/chem.202101490 . ISSN 0947-6539 .
^ Адамс, Н.Г. и Д.М. Ричардсон, 1953. Выделение и идентификация бифенилов из сырой нефти Западного Эдмонда. Аналитическая химия 25 (7): 1073-1074. два : 10.1021/ac60079a020
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Карл Грисбаум, Арно Бер, Дитер Биденкапп, Хайнц-Вернер Фогес, Доротея Гарбе, Кристиан Паец, Герд Коллин, Дитер Майер, Хартмут Хёке «Углеводороды» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2002 Wiley-VCH, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a13_227
^ Кастильо, Максимилиано; Метта-Маганья, Алехандро Х.; Фортье, Скай (2016). «Выделение аренидов щелочных металлов, поддающихся гравиметрическому количественному определению, с использованием 18-крауна-6». Новый химический журнал . 40 (3): 1923–1926. дои : 10.1039/C5NJ02841H .
^ Янагисава, Акира; Ясуэ, Кацутака; Ямамото, Хисаши (1997). «Регио- и стереоселективное карбоксилирование реагентов аллилового бария: (E)-4,8-диметил-3,7-нонадиеновая кислота». Орг. Синтез . 74 : 178. дои : 10.15227/orgsyn.074.0178 .
^ Рике, Рубен Д.; Ву, Цзе-Чонг; Рике, Лоретта И. (1995). «Высокореакционный кальций для приготовления кальцийорганических реагентов: 1-адамантилгалогениды кальция и их присоединение к кетонам: 1-(1-адамантил)циклогексанол». Орг. Синтез . 72 : 147. дои : 10.15227/orgsyn.072.0147 .
^ Мудрик, Богуслав; Коэн, Теодор (1995). «1,3-Диолы из β-литиоалкоксидов лития, полученные восстановительным литированием эпоксидов: 2,5-диметил-2,4-гександиол». Орг. Синтез . 72 : 173. дои : 10.15227/orgsyn.072.0173 .
^ Микаэль П. Йоханссон и Йеппе Олсен (2008). «Торсионные барьеры и равновесный угол бифенила: согласование теории с экспериментом». Дж. Хим. Теория вычислений . 4 (9): 1460–1471. дои : 10.1021/ct800182e . ПМИД 26621432 .
^ Б. Теста (1982). «Геометрия молекул: основные принципы и номенклатура». У Кристофа Тамма (ред.). Стереохимия . Эльзевир. п. 18.
^ Мукиньо, Ана; Сааведра, Мара; Майо, Александр; Петрова, Красимира; Баррос, М. Тереза; Фигейриньяс, JL; Сотомайор, Жуан (30 июня 2011 г.). «Пленки на основе новых метакрилатных мономеров: синтез, характеристика и электрооптические свойства». Молекулярные кристаллы и жидкие кристаллы . 542 (1): 132/[654]–140/[662]. дои : 10.1080/15421406.2011.570154 . S2CID 97514765 .
^ « Разложение бифенила - Streptomyces coelicolor , в базе данных GenomeNet» . геном.jp .

Ссылки

«Выделение и идентификация бифенилов из сырой нефти Вест-Эдмонда». Н.Г. Адамс и Д.М. Ричардсон. Аналитическая химия 1953 25 (7), 1073–1074.
Бифенил (1,1-бифенил) . Уайли/VCH, Вайнхайм (1991), ISBN 3-527-28277-7 .

Внешние ссылки

[PGCH-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0239» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).

[GESTIS-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Запись в базе данных веществ ГЕСТИС Института охраны труда.

[3] «Дифенил» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH). 4 декабря 2014 года . Проверено 17 марта 2015 г.

[4] «Бифенил» . Интернет-книга NIST по химии . США Национальный институт стандартов и технологий . Малоизвестное имя, по словам «Лимонен» . Молекула недели Архив . Американское химическое общество . 1 ноября 2021 г.

[5] «Справочник Байльштейна по органической химии, том 5» .

[6] Д-р Бруно Ландерос-Ривера, Хесус Эрнандес-Трухильо (15 декабря 2021 г.). «Контроль молекулярной конформации и кристаллической упаковки производных бифенила» . Химия Европы . дои : 10.1002/cplu.202100492 .

[7] Ландерос-Ривера, Бруно; Янчик, Войтех; Морено-Эспарса, Рафаэль; Мартинес Отеро, Диего; Эрнандес-Трухильо, Хесус (27 мая 2021 г.). «Нековалентные взаимодействия в кристалле бифенила: является ли плоский конформер переходным состоянием?» . Химия Европы . 27 (46): 11912–11918. дои : 10.1002/chem.202101490 . ISSN 0947-6539 .

[8] Адамс, Н.Г. и Д.М. Ричардсон, 1953. Выделение и идентификация бифенилов из сырой нефти Западного Эдмонда. Аналитическая химия 25 (7): 1073-1074. два : 10.1021/ac60079a020

[Ullmanns-9] Перейти обратно: ^а ^б ^с Карл Грисбаум, Арно Бер, Дитер Биденкапп, Хайнц-Вернер Фогес, Доротея Гарбе, Кристиан Паец, Герд Коллин, Дитер Майер, Хартмут Хёке «Углеводороды» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2002 Wiley-VCH, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a13_227

[10] Кастильо, Максимилиано; Метта-Маганья, Алехандро Х.; Фортье, Скай (2016). «Выделение аренидов щелочных металлов, поддающихся гравиметрическому количественному определению, с использованием 18-крауна-6». Новый химический журнал . 40 (3): 1923–1926. дои : 10.1039/C5NJ02841H .

[11] Янагисава, Акира; Ясуэ, Кацутака; Ямамото, Хисаши (1997). «Регио- и стереоселективное карбоксилирование реагентов аллилового бария: (E)-4,8-диметил-3,7-нонадиеновая кислота». Орг. Синтез . 74 : 178. дои : 10.15227/orgsyn.074.0178 .

[12] Рике, Рубен Д.; Ву, Цзе-Чонг; Рике, Лоретта И. (1995). «Высокореакционный кальций для приготовления кальцийорганических реагентов: 1-адамантилгалогениды кальция и их присоединение к кетонам: 1-(1-адамантил)циклогексанол». Орг. Синтез . 72 : 147. дои : 10.15227/orgsyn.072.0147 .

[13] Мудрик, Богуслав; Коэн, Теодор (1995). «1,3-Диолы из β-литиоалкоксидов лития, полученные восстановительным литированием эпоксидов: 2,5-диметил-2,4-гександиол». Орг. Синтез . 72 : 173. дои : 10.15227/orgsyn.072.0173 .

[14] Микаэль П. Йоханссон и Йеппе Олсен (2008). «Торсионные барьеры и равновесный угол бифенила: согласование теории с экспериментом». Дж. Хим. Теория вычислений . 4 (9): 1460–1471. дои : 10.1021/ct800182e . ПМИД 26621432 .

[15] Б. Теста (1982). «Геометрия молекул: основные принципы и номенклатура». У Кристофа Тамма (ред.). Стереохимия . Эльзевир. п. 18.

[16] Мукиньо, Ана; Сааведра, Мара; Майо, Александр; Петрова, Красимира; Баррос, М. Тереза; Фигейриньяс, JL; Сотомайор, Жуан (30 июня 2011 г.). «Пленки на основе новых метакрилатных мономеров: синтез, характеристика и электрооптические свойства». Молекулярные кристаллы и жидкие кристаллы . 542 (1): 132/[654]–140/[662]. дои : 10.1080/15421406.2011.570154 . S2CID 97514765 .

[17] « Разложение бифенила - Streptomyces coelicolor , в базе данных GenomeNet» . геном.jp .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]