Карбазол
| |
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
9 H -Карбазол [1] | |
| Другие имена
9-азафлуорен
дибензопиррол дифениленимин дифениленимид ВВС США ЕК-600 | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| 3956 | |
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Лекарственный Банк | |
| Информационная карта ECHA | 100.001.542 |
| Номер ЕС |
|
| 102490 | |
| КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 12 Ч 9 Н | |
| Молярная масса | 167.211 g·mol −1 |
| Плотность | 1,301 г см −3 |
| Температура плавления | 246,3 ° С (475,3 ° F; 519,5 К) [2] |
| Точка кипения | 354,69 ° С (670,44 ° F; 627,84 К) [2] |
| −117.4 × 10 −6 см 3 моль −1 | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
 
| |
| Предупреждение | |
| Х341 , Х351 , Х400 , Х411 , Х413 | |
| P201 , P202 , P273 , P281 , P308+P313 , P391 , P405 , P501 | |
| точка возгорания | 220 ° С (428 ° F; 493 К) [2] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Карбазол — ароматическое гетероциклическое органическое соединение . Он имеет трициклическую структуру, состоящую из двух шестичленных бензольных колец, сросшихся по обе стороны с пятичленным азотсодержащим кольцом. Структура соединения основана на структуре индола , но в которой второе бензольное кольцо присоединено к пятичленному кольцу в положении 2–3 индола (что эквивалентно двойной связи 9a–4a в карбазоле соответственно).
Карбазол входит в состав табачного дыма . [3]
История
[ редактировать ]Карл Гребе и Карл Глейзер впервые выделили это соединение из каменноугольной смолы в 1872 году. [4]
Производство
[ редактировать ]Лишь немногие методы производства карбазола являются экономически целесообразными из-за ограниченного спроса. Во время перегонки каменноугольной смолы карбазол концентрируется в антраценовом дистилляте и должен быть удален перед антрахинона производством ; эти отходы являются основным промышленным источником карбазола. [4] [5] Полярные соединения (например, кетоны) избирательно осаждают его из антрацена; более современный метод - это просто селективная кристаллизация из расплавленной каменноугольной смолы при высокой температуре. [4] или низкое давление (70 мм рт. ст.). [6]
Классическим лабораторным органическим синтезом карбазола является циклизация Борше-Дрекселя . [7] [8]
этапе фенилгидразин конденсируют циклогексаноном с . до соответствующего имина На первом Вторая стадия представляет собой соляной кислотой катализируемую реакцию перегруппировки, , и реакцию замыкания цикла с образованием тетрагидрокарбазола . В одной модификации обе стадии объединяются в одну за счет проведения реакции в уксусной кислоте . [9] На третьем этапе это соединение окисляется свинцовым суриком до самого карбазола.
Еще одним классическим примером является синтез карбазола Бюхерера , в котором используются нафтол и арилгидразин. [10]
Третий метод синтеза карбазола — реакция Гребе-Ульмана.
На первом этапе N -фенил-1,2-диаминобензол ( N -фенил- о -фенилендиамин ) превращается в диазония соль , которая мгновенно образует 1,2,3-триазол . Триазол нестабилен, при повышенных температурах выделяется азот и образуется карбазол. [11] [12]
дифениламина Производные , будучи богатыми электронами , естественным образом окисляются до карбазолов при нагревании на воздухе. [13] Аналогичной реакцией является реакция Мэллори :
Замещенные карбазолы легче всего синтезировать с помощью реакций сочетания переходных металлов . которые могут ингибировать примеси переходных металлов в конечном продукте, альтернативой является нуклеофильное ароматическое замещение дибензотиофендиоксида Для применений , . [14]
Естественное возникновение
[ редактировать ]Карбазолы в природе встречаются в алкалоидах карбазола. Карбазольные алкалоиды с незамещенными бензольными кольцами встречаются редко. Оливацин был обнаружен в коре Aspidosperma olivaceum , а эллиптицин - в Ochrosia elliptica . [15] Некоторые алкалоиды карбазола, особенно глибомин В, были выделены из Glycosmis pentaphylla . [16]
-
Гликозолин -
Оливацин -
Эллиптицин -
Глибомин Б
Приложения
[ редактировать ]Поскольку карбазолы имеют относительно богатый спектр УФ- и видимого света, они находят применение в качестве пигментов. [4] и фотокатализаторы . [17] Исходный карбазол используется в Hydron Blue. производстве [4] а аминоэтилкарбазол используется в производстве пигмента фиолетового 23 . [18]
Карбазолы стабилизируют триплетные излучатели в некоторых светодиодах ; [4] в общем, они являются фотодонорами электронов (акцепторами дырок). [19]
Карбазол электрохимически окисляется до проводящего полимера , который не нашел широкого промышленного применения. [20] Поливинилкарбазол используется в электротехнической и электронной промышленности, а некоторые новолаки карбазола чрезвычайно термостойки. [4]
В органической химии собственно карбазол также является ингредиентом нескольких биологически активных молекул . Инсектицид Ниросан , [4] Римказол от передозировки кокаина противоядие и ветеринарный НПВП Карпрофен сделаны из карбазола. топоизомеразы II Ингибитор эллиптицин соединяет карбазол с пиридиновым кольцом.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Международный союз теоретической и прикладной химии (2014). Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 . Королевское химическое общество . п. 212. дои : 10.1039/9781849733069 . ISBN 978-0-85404-182-4 .
- ^ Jump up to: а б с Лиде, Дэвид Р. (2007). Справочник CRC по химии и физике, 88-е издание . ЦРК Пресс . стр. 3–86. ISBN 978-0-8493-0488-0 .
- ^ Тальхаут, Рейнске; Шульц, Томас; Флорек, Ева; Ван Бентем, Джон; Вестер, Пит; Опперхейзен, Антон (2011). «Опасные соединения в табачном дыме» . Межд. Дж. Энвайрон. Отдых. Общественное здравоохранение . 8 (12): 613–628. дои : 10.3390/ijerph8020613 . ПМК 3084482 . ПМИД 21556207 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Коллин, Герд; Хёке, Хартмут; Тальбирски, Йорг. «Карбазолы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a05_059.pub2 . ISBN 978-3527306732 .
{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Кофранческо, А.Дж., «Антрахинон», Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера , Нью-Йорк: Джон Уайли, стр. 5, doi : 10.1002/0471238961.0114200803150618.a01 , ISBN 9780471238966
- ^ Беттс, В.Д., «Смола и смола», Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера , Нью-Йорк: Джон Уайли, стр. 5, номер домена : 10.1002/0471238961.20011802052020.a01 , ISBN 9780471238966
- ^ В. Борше (1908). «О соединениях тетра- и гексагидрокарбазолов и синтезе нового карбазола. (Под редакцией А. Витте и В. Боте.)» . «Анн» Юстуса Либиха. Хим. (на немецком языке). 359 (1–2): 49–80. дои : 10.1002/jlac.19083590103 .
- ^ Э. Дрехсель (1888). «Об электролизе фенола переменным током» . Дж. Практика. Хим. (на немецком языке). 38 (1): 65–74. дои : 10.1002/prac.18880380105 .
- ^ Роджерс, Кросби У.; Корсон, Б.Б. (1950). «1,2,3,4-Тетрагидрокарбазол (Карбазол, 1,2,3,4-тетрагидро-)» . Органические синтезы . 30 : 90. дои : 10.15227/orgsyn.030.0090 ; Сборник томов , т. 4, с. 884 .
- ^ Ван, Зеронг (2010). «Синтез карбазола Bucherer». Комплексные органические реакции и реагенты . стр. 549–552. дои : 10.1002/9780470638859.conrr120 . ISBN 9780470638859 .
- ^ Карл Гребе ; Фриц Ульманн (1896). «О синтезе нового карбазола» . «Анн» Юстуса Либиха. Хим. (на немецком языке). 291 (1): 16–17. дои : 10.1002/jlac.18962910104 .
- ^ О. Бремер (1934). «О значении синтеза карбазола Гребе-Ульмана и его переноса на N -замещенные пиридинотриазолы». «Анн» Юстуса Либиха. Хим. (на немецком языке). 514 (1): 279–291. дои : 10.1002/jlac.19345140116 .
- ^ Фогт, Питер Ф.; Герулис, Джон Дж. «Амины ароматические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Том. 2. Вайнхайм: Wiley-VCH. п. 703. дои : 10.1002/14356007.a02_037 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Бханучандра, М.; Ёримицу Хидеки. «Дибензотиофен 5,5-диоксид». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . дои : 10.1002/047084289X.rn02046 .
- ^ Эберхард Брейтмайер (1997), Алкалоиды , Висбаден: Springer Fachmedien, с. 49, ISBN 978-3-519-03542-8
- ^ Ошибка цитирования: именованная ссылка
Aбыл вызван, но так и не был определен (см. страницу справки ). - ^ Риццо, Кармело Дж. (2005). «Н-Метилкарбазол». N -Метилкарбазол . Энциклопедия реагентов для органического синтеза . дои : 10.1002/047084289X.rn00578 . ISBN 0-471-93623-5 .
- ^ Патент США 4 345 074.
- ^ Ин Ван, «Фотопроводящие полимеры», Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера , Нью-Йорк: Джон Уайли, стр. 15, номер домена : 10.1002/0471238961.1608152023011407.a01 , ISBN 9780471238966
- ^ Наарманн, Герберт. «Полимеры электропроводящие». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Том. 29. Вайнхайм: Wiley-VCH. п. 309. дои : 10.1002/14356007.a21_429 . ISBN 978-3527306732 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]