Пређи на садржај

Нитробензен

С Википедије, слободне енциклопедије
Нитробензен
Нитробензен
Називи
Други називи
Нитробензол
Нитритбензен
Уље мирбана
Идентификација
3Д модел (Jmol)
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.002.469
КЕГГ[1]
УНИИ
  • [O-][N+](=O)c1ccccc1
Својства
C6H5NO2
Моларна маса 123,109
Агрегатно стање жућкаста, уљаста течнос[4]
Мирис опор, попут пасте, лак за ципеле[4] до попут бадема
Густина 1,199 g/cm 3
Тачка топљења 57 °C (135 °F; 330 K)
Тачка кључања 2.109 °C (3.828 °F; 2.382 K)
0.19 г/100 мл ат 20 °Ц
Напон паре 0.3 ммХг (25°Ц)[4]
-61.80·10−6 цм3/мол
Вискозност 1.8112 мПа·с[5]
Опасности
ГХС графикони Тхе скулл-анд-цроссбонес пицтограм ин тхе Глобаллy Хармонизед Сyстем оф Цлассифицатион анд Лабеллинг оф Цхемицалс (ГХС)Тхе хеалтх хазард пицтограм ин тхе Глобаллy Хармонизед Сyстем оф Цлассифицатион анд Лабеллинг оф Цхемицалс (ГХС)
ГХС сигнална реч Опасност
Х301, Х311, Х331, Х351, Х360, Х372, Х412
П201, П202, П260, П261, П264, П270, П271, П273, П280, П281, П301+310, П302+352, П304+340, П308+313
НФПА 704
НФПА 704 фоур-цолоред диамондФламмабилитy цоде 2: Муст бе модерателy хеатед ор еxпосед то релативелy хигх амбиент температуре бефоре игнитион цан оццур. Фласх поинт бетwеен 38 анд 93 °Ц (100 анд 200 °Ф). Е.г., диесел фуелХеалтх цоде 3: Схорт еxпосуре цоулд цаусе сериоус темпорарy ор ресидуал ињурy. Е.г., цхлорине гасРеацтивитy цоде 1: Нормаллy стабле, бут цан бецоме унстабле ат елеватед температурес анд прессурес. Е.г., цалциумСпециал хазардс (wхите): но цоде
2
3
1
Тачка паљења 88 °Ц (190 °Ф; 361 К)
480 °Ц (896 °Ф; 753 К)
Експлозивни лимити 1.8%-?[4]
Летална доза или концентрација (ЛД, ЛЦ):
ЛД50 (ЛД50)
 780 мг/кг (пацов, орално)
600 мг/кг (пацов, орално)
590 мг/кг (миш, орално)
[6]
ЛДЛо (ЛДЛо)
 750 мг/кг (пас, орално)[6]
САД здравствене границе излагања (НИОСХ):
ПЕЛ (дозвољиво)
 ТWА 1 ппм (5 мг/м3) [скин][4]
РЕЛ (препоручено)
 ТWА 1 ппм (5 мг/м3) [скин][4]
ИДЛХ (непосредна опасност)
 200 ппм[4]
Сродна једињења
Сродна једињења
 Анилин
Бензендиазонијум хлорид
Нитрозобензен
Уколико није другачије напоменуто, подаци се односе на стандардно стање материјала (на 25 °C [77 °F], 100 kPa).
НеН верификуј (шта је ДаYНеН ?)
Референце инфокутије

Нитробензен је органско једињење, које садржи 6 атома угљеника и има молекулску масу од 123,109 Da.

Нитробензен је најједноставнији од нитробензена, са хемијском формулом C6Х5НО2. То је бледо жуто уље нерастворљиво у води са мирисом попут бадема. Замрзава се и даје зеленкасто-жуте кристале. Производи се у великим количинама од бензена као претече анилина. У лабораторији се повремено користи као растварач, посебно за електрофилне реагенсе.

Историја[уреди | уреди извор]

Нитробензен је први изоловао Мичерлих 1834. године и има важну улогу у индустрији. Комерцијално се продаје као вештачко уље горких бадема под именом мирбан уље.[7]

Године 1847., британски хемичар Чарлс Менсфилд (1819-1855) први га је патентирао и комерцијално произвео за производњу парфема под именом Уље од смирне. Због својих ароматичних својстава и мириса налик на бадем, постао је јефтин есенцијални производ који се користи у козметичким производима као што су креме за руке и лице и сапуни за домаћинство, па чак и у слаткишима, марципанима и ликерима.[8]

Производња[уреди | уреди извор]

Нитробензен се добија нитровањем бензена мешавином концентроване сумпорне киселине, воде и азотне киселине. Ова мешавина се понекад назива "мешана киселина". Производња нитробензена је један од најопаснијих процеса који се одвија у хемијској индустрији због егзотермности реакције (Δ Х = −117 кЈ/мол).[9]

+
 
 Х+
Шаблон:Biochem reaction arrow alt text

Светски капацитет за нитробензен је 1985. износио око 1.700.000 т (3,7×109 лб)[9]

Процес нитрације укључује формирање нитронијум јона (НО2+), након чега следи реакција његове електрофилне ароматске супституције са бензеном. Нитронијум јон се ствара реакцијом азотне киселине и киселог средства за дехидратацију, а то је обично сумпорна киселина:

ХНО3 + Х+ ⇌ НО2+ + Х2О

Нитробензен се производи нитрацијом бензена, пратећи реакциони механизам описан на следећој слици.

Механизам реакције синтезе нитробензена.
1. Реактанти (бензен и НО2+) јон
2. Међустање
3. Производ (нитробензен).

Јон НО2+ неопходан за синтезу нитробензена може се добити почев од азотне киселине, којој одговара следећа реакција :

Да би се добио јон НО2+, реакција мора бити катализована помоћу киселине која има одређену специфичну пКа вредност различиту од оне саме азотне киселине.

Једна од метода производње нитробензена је нитрација бензола употребом сулфонатне киселине. Први корак се састоји од протонирања азотне киселине:

Ово је нестабилно и раздваја:

Добијени катјон нитронијума реагује са бензеном електрофилном ароматичном супституцијом :

што омогућава добијање нитробензена. Преостали Х+ јона који реагује са ХСО4− − јонима добијеним током првог корака.

Производња нитробензена у Сједињеним Државама износила је 617.000 тона 1991. године.

Особине[уреди | уреди извор]

Особина Вредност
Број акцептора водоника 2
Број донора водоника 0
Број ротационих веза 1
Партициони коефицијент[10] (ALogP) 1,7
Растворљивост[11] (logS, log(mol/L)) -1,8
Поларна површина[12] (PSA, Å2) 45,8

Употреба[уреди | уреди извор]

Приближно око 95% индустријски произведеног нитробензена је хидрогенизовано у анилин:[9]

C6Х5НО2 + 3 Х2 → C6Х5НХ2 + 2 Х2О

Анилин је претходник уретанских полимера, хемикалија за гуму, пестицида, боја (посебно азо боја), експлозива и фармацеутских производа.

Највише анилина се троши у производњи метилендианилина, пртече полиуретана.

Специјализоване апликације[уреди | уреди извор]

Нитробензен се такође користи за маскирање непријатних мириса у ципеле и средствима за полирање подова, кожним облогама, растварачима за боје и другим материјалима. Поновним дестиловањем, као уље од мирбана, нитробензен је коришћен као јефтин парфем за сапуне. Замењен је мање токсичним хемикалијама за ову сврху.[13] Значајно трговачко тржиште за нитробензен је његова употреба у производњи аналгетика парацетамола (такође познатог као ацетаминофен) (Маннсвилле 1991).[14] Нитробензен се такође користи у Керовим ћелијама, пошто има необично велику Керову константу. Докази сугеришу његову употребу у пољопривреди као стимуланс раста/цветања биљака.[15]

Органске реакције[уреди | уреди извор]

Осим што се може претворити у анилин, нитробензен се може селективно редуковати у азоксибензен,[16] азобензен,[17] нитрозобензен,[18] хидразобензен,[19] и фенилхидроксиламин.[20] Коришћен је као благи оксидант у реакцијама као што је Скраупова синтеза кинолина.[21]

Безбедност[уреди | уреди извор]

Нитробензен је високо токсичан (гранична вредност 5 мг/м³) и лако се апсорбује кроз кожу.

Продужена изложеност може изазвати озбиљна оштећења централног нервног система, оштетити вид, узроковати оштећење јетре или бубрега, и изазвати анемију и иритацију плућа. Удисање пара може изазвати главобољу, мучнину, умор, вртоглавицу, цијанозу, слабост у рукама и ногама, а у ретким случајевима може бити фатално. Уље се лако апсорбује кроз кожу и може повећати број откуцаја срца (пулс), изазвати конвулзије или ретко смрт. Гутање може на сличан начин да изазове главобоље, вртоглавицу, мучнину, повраћање и гастроинтестиналну иритацију, губитак осећаја/употребе у удовима и такође изазове унутрашње крварење.[18]

Агенција за заштиту животне средине Сједињених Држава сматра нитробензен вероватним канцерогеном за људе,[22] и ИАРЦ га је класификовао као канцероген типа 2Б који који гласи: „вероватно канцероген за људе“.[23] Показало се да изазива аденоме и карциноме јетре, бубрега и штитне жлезде код пацова.[24]

Класификован је као изузетно опасна супстанца у Сједињеним Државама како је дефинисано у одељку 302 америчког закона о планирању у ванредним ситуацијама и праву заједнице на обавештеност (42 УСЦ 11002), и подлеже строгим захтевима за извештавање од стране објеката који је производе, складиште, или га користити у значајним количинама.[25]

Популарно коришћење у култури[уреди | уреди извор]

  • Кратка прича Ентонија Берклија "Тхе Авенгинг Цханце" из 1927. говори о савременој употреби нитробензена. Такође је у средишту радње у Берклијевом "Случају отровне чоколаде" из 1929.
  • У детективском роману Неро Волфа из 1937. године Црвена кутија Рекса Стоута, особа је убијена тако што је нитробензен (који се назива и "есенција мирбана") просуо по њој у аутомобилу.
  • У детективском роману Текумсе Фокса из 1941. Сломљена ваза Рекса Стоута, покушава се убиство тако што је посуда са нитробензеном пала на човека.
  • У причи Џулијана Сајмонса „Клуб Деда Мраза“ из 1960. године, особа је убијена нитробензеном.

Ефекти на животну средину и здравље[уреди | уреди извор]

Чак и краткотрајно излагање супстанци може изазвати негативне ефекте у крви, што доводи до стварања метхемоглобина, облика црвене крви који не учествују у преносу кисеоника. Као резултат тога, изложеност може изазвати смањење нивоа свести, чак и са одложеним дејством. Дуготрајна или поновљена изложеност супстанци може довести до ефеката у крви, слезини и јетри. Нитробензен се може апсорбовати у тело удисањем, кроз кожу или гутањем. Према одлуци Министарства рада 1044/91, нитробензен се сматра опасношћу по генетски материјал, фетус и репродукцију. Супстанца је потенцијално опасна канцерогена јер може изазвати канцер код људи.

Супстанца је такође штетна за водене организме.

Види још[уреди | уреди извор]

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ Јоанне Wиxон; Доуглас Келл (2000). „Wебсите Ревиеw: Тхе Кyото Енцyцлопедиа оф Генес анд Геномес — КЕГГ”. Yеаст. 17 (1): 48—55. дои:10.1002/(СИЦИ)1097-0061(200004)17:1<48::АИД-YЕА2>3.0.ЦО;2-Х. 
  2. ^ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today. 15 (23-24): 1052—7. PMID 20970519. doi:10.1016/j.drudis.2010.10.003.  уреди
  3. ^ Evan E. Bolton; Yanli Wang; Paul A. Thiessen; Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry. 4: 217—241. doi:10.1016/S1574-1400(08)00012-1. 
  4. ^ а б в г д ђ е NIOSH Џепни водич хемијских хазарда. „#0450”. Nacionalni institut za bezbednost i zdravlje na radu (NIOSH). 
  5. ^ Ahluwalia, R.; Wanchoo, R. K.; Sharma, S. K.; Vashisht, J. L. (1996). „Density, viscosity, and surface tension of binary liquid systems: Ethanoic acid, propanoic acid, and butanoic acid with nitrobenzene”. Journal of Solution Chemistry. 25 (9): 905—917. ISSN 0095-9782. S2CID 95126469. doi:10.1007/BF00972581. 
  6. ^ а б „Nitrobenzene”. Immediately Dangerous to Life and Health. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  7. ^ Competition Science Vision
  8. ^ Fashion Victims: The Dangers of Dress Past and Present
  9. ^ а б в Booth, Gerald (2007). „Nitro Compounds, Aromatic”. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (6th изд.). Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-30385-4. doi:10.1002/14356007.a17_411. 
  10. ^ Ghose, A.K.; Viswanadhan V.N. & Wendoloski, J.J. (1998). „Prediction of Hydrophobic (Lipophilic) Properties of Small Organic Molecules Using Fragment Methods: An Analysis of AlogP and CLogP Methods”. J. Phys. Chem. A. 102: 3762—3772. doi:10.1021/jp980230o. 
  11. ^ Tetko IV, Tanchuk VY, Kasheva TN, Villa AE (2001). „Estimation of Aqueous Solubility of Chemical Compounds Using E-State Indices”. Chem Inf. Comput. Sci. 41: 1488—1493. PMID 11749573. doi:10.1021/ci000392t. 
  12. ^ Ertl P.; Rohde B.; Selzer P. (2000). „Fast calculation of molecular polar surface area as a sum of fragment based contributions and its application to the prediction of drug transport properties”. J. Med. Chem. 43: 3714—3717. PMID 11020286. doi:10.1021/jm000942e. 
  13. ^ Hogarth CW (јануар 1912). „a case of poisoning by oil of mirbane (nitro-benzol)”. British Medical Journal. 1 (2665): 183. PMC 2344391 Слободан приступ. PMID 20765985. doi:10.1136/bmj.1.2665.183. 
  14. ^ Bhattacharya, Apurba; Purohit, Vikram C.; Suarez, Victor; Tichkule, Ritesh; Parmer, Gaurang; Rinaldi, Frank (март 2006). „One-step reductive amidation of nitro arenes: application in the synthesis of Acetaminophen”. Tetrahedron Letters. 47 (11): 1861—1864. doi:10.1016/j.tetlet.2005.09.196. 
  15. ^ „Flowering stimulant composition using nitrobenzene”. 
  16. ^ Bigelow, H. E.; Palmer, Albert. „Azoxybenzene”. Org. Synth. ; Coll. Vol., 2, стр. 57 
  17. ^ „Azobenzene”. Org. Synth. 1955. ; Coll. Vol., 3, стр. 103 
  18. ^ а б „Nitrosobenzene”. Org. Synth. ; Coll. Vol., 3, стр. 668 
  19. ^ Karwa, Shrikant L.; Rajadhyaksha, Rajeev A. (јануар 1988). „Selective catalytic hydrogenation of nitrobenzene to hydrazobenzene”. Industrial & Engineering Chemistry Research (на језику: енглески). 27 (1): 21—24. ISSN 0888-5885. doi:10.1021/ie00073a005. 
  20. ^ „β-Phenylhydroxylamine”. Org. Synth. ; Coll. Vol., 1, стр. 445 
  21. ^ Clarke, HT; Davis, AW. „Quinoline”. Organic Syntheses. 1: 478. 
  22. ^ Division, US EPA, ORD, Integrated Risk Information System. „Nitrobenzene CASRN 98-95-3 - IRIS - US EPA, ORD”. cfpub.epa.gov. Приступљено 10. 8. 2017. 
  23. ^ „Agents Classified by the IARC Monographs, International Agency for Research on Cancer” (PDF). Архивирано из оригинала (PDF) 25. 10. 2011. г. Приступљено 10. 8. 2017. 
  24. ^ National Institutes of Health · U.S. Department of Health and Human Services, Nomination: Nitrobenzene Review committee, 02/02/2010
  25. ^ „40 C.F.R.: Appendix A to Part 355—The List of Extremely Hazardous Substances and Their Threshold Planning Quantities” (PDF) (July 1, 2008 изд.). Government Printing Office. Архивирано из оригинала (PDF) 25. 2. 2012. г. Приступљено 29. 10. 2011. 

Bibliografija[уреди | уреди извор]

Literatura[уреди | уреди извор]

Dodatna literatura[уреди | уреди извор]

Spoljašnje veze[уреди | уреди извор]

Nitrobenzen на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nitrobenzen&oldid=27752194”