Фенидон

Фенидон
Общие
Систематическое наименование	1-​фенил-​3-​пиразолидон
Хим. формула	C9H10N2O
Физические свойства
Молярная масса	162,19 г/моль
Термические свойства
Температура
• плавления	121 °C
Химические свойства
Растворимость
• в воде	1,16 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	92-43-3
PubChem	7090
Рег. номер EINECS	202-155-1
SMILES	C1CN(NC1=O)C2=CC=CC=C2
InChI	InChI=1S/C9H10N2O/c12-9-6-7-11(10-9)8-4-2-1-3-5-8/h1-5H,6-7H2,(H,10,12) CMCWWLVWPDLCRM-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	6823
Безопасность
ЛД50	>1 г/кг (морские свинки, наружно) 360 мг/кг (мыши, перорально) 200 мг/кг (крысы, перорально)
NFPA 704	0 2 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Фенидо́н (1-фенил-3-пиразолидон) — органическое соединение, производное пиразола c формулой C₉H₁₀N₂O. Название «фенидон» является патентованным наименованием фирмы Ilford и образовано от первых и последних символов химического названия (1-фенил-3-пиразолидон). Используется как проявляющее вещество в фотографии, обычно вместе с гидрохиноном.

Синонимы: фенидон А, 1-фенилпиразолидон-3.

История

Впервые был синтезирован в 1890 г., проявляющая способность вещества была открыта сотрудником Ilford Дж. Д. Кендаллом в 1940 г. Активное применение получил только после 1953 г. благодаря фирме Ilford. Этому поспособствовала публикация статьи в журнале «The British Journal of Photography» в 1954 г., где отмечалось, что фенидон уже два года, как коммерчески доступен в США и Великобритании в форме отдельного реактива, а также были приведены формулы проявителей на основе фенидона, которые должны были служить в качестве основы для разработки фотолюбителями своих собственных рецептур.

Оказавшись удобными для машинной обработки, фенидон-гидрохиноновые проявители примерно к середине 1970-х годов вытеснили метоловые и амидоловые в некоторых цветофографических процессах, где используются чёрно-белые проявляющие вещества. Например, в процессах обработки цветных обращаемых материалов, что в дальнейшем привело к переходу на единственный индустриальный стандарт обработки этих материалов, использующийся до настоящего времени (2017 год) — процесс E-6, первый проявитель которого содержит производные фенидона.

Физические и химические свойства

Белое, серое или кремовое кристаллическое вещество. Плохо растворим в воде (1,16 г/100 мл при 25 °C), но растворимость улучшается с повышением температуры, а также в кислой или щелочной среде. Растворим в спирте, в ацетоне, не растворим в бензоле. Разлагается при долгом нахождении в щелочных растворах. Молярная масса равна 162,19 г/моль.

Получение

Получают:

• взаимодействием β-галогенпропионовых кислот или их эфиров с фенилгидразином;
• взаимодействием фенилгидразина с эфиром акриловой кислоты или её амидом;
• циклизацией эфира β-(α-фенилгидразино)-пропионовой кислоты или фенилгидразида β-оксипропионовой кислоты;
• кислотным гидролизом 3-амино-пирозолинов;
• взаимодействием фенилгидразина с пропиолактоном или акрилонитрилом;
• конденсацией β-фенилгидразинкарбоновой кислоты с метиловым эфиром акриловой кислоты;
• взаимодействием анилина с метиловым эфиром акриловой кислоты.

Синтез из анилина и метилакрилата

Синтез ведут по следующей схеме:

• На первой стадии из анилина и метилакрилата получают метиловый эфир 3-фениламино-пропионовой кислоты:

+ ${\ce {->}}$

• На второй метиловый эфир 3-фениламино-пропионовой кислоты нитрозируют:

+ NaNO₂ + ${\ce {->}}$ + CH₃COONa + H₂O

• На третьей полученный продукт восстанавливают и циклизуют:

+ H₂ $\mathrm {\ {\xrightarrow[{}]{Zn+CH_{3}COOH}}\ }$ + H₂O

$\mathrm {\ {\xrightarrow[{}]{t}}\ }$ + CH₃OH

Выход реакции около 32—34 % теоретического.

Применение

Реакция фенидона с бромистым серебром в процессе фотографического проявления.

В процессе фотографического проявления фенидон обладает ускоряющими проявление свойствами. Продукты его окисления восстанавливаются вторым проявляющим веществом в составе проявителя, и в ходе проявления его количество не уменьшается. В качестве второго проявителя обычно используют гидрохинон. Присутствие фенидона в проявителе увеличивает светочувствительность фотоматериалов по сравнению с обработкой в других проявителях. Бромиды, накапливающиеся в процессе проявления, оказывают меньшее влияние на результат, получаемый при использовании проявителей с фенидоном. Итоговое изображение получается менее контрастным и с менее выраженным зерном. Зернистость примерно эквивалентна получаемой для метола.

При использовании фенидона как единственного проявляющего вещества в проявителе фотоматериал получает высокую светочувствительность, но низкий контраст, а также склонность к вуалеобразованию.

К достоинствам фенидона как проявляющего вещества можно отнести:

• экономичность. Фенидона в проявителе требуется в 5—10 раз меньше, чем метола;
• меньшую истощаемость и более высокую активность;
• недостижимое значение светочувствительности, получаемое в проявителях с фенидоном, по сравнению с другими проявляющими веществами;
• увеличенную фотошироту фотографических материалов;
• малую токсичность и отсутствие раздражения кожи;
• отсутствие окрашиваемости кожи, одежды и оборудования.

К недостаткам фенидона можно причислить относительно плохую сохраняемость его растворов выше 20° С и нестабильность в щелочных концентратах, поэтому в современных проявителях его стараются заменять более стабильным метилфенидоном (4-метил-1-фенил-3-пиразолидон, фенидон B, фенидон Z). Также к другим производным фенидона, более стабильным в растворах щелочей, относятся димезон (1-фенил-4,4-диметил-3-пиразолидон, диметилфенидон) и димезон S (1-фенил-4-метил-4-гидроксиметил-3-пиразолидон). Но тем не менее сохраняемость фенидон-гидрохиноновых проявителей оказывается не хуже, чем метол-гидрохиноновых.

Токсичность

LD₅₀ составляет >1 г/кг (морские свинки, наружно), 360 мг/кг (мыши, перорально), 200 мг/кг (крысы, перорально). Рейтинг NFPA 704: опасность для здоровья: 2, огнеопасность: 0, нестабильность: 0. В отличие от большинства других проявляющих веществ, фенидон и его производные не вызывают раздражения кожи рук, поэтому часто применяются как заменитель метола в рецептах проявителей.

Литература

• Гурлев Д. С. Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — К.: Тэхника, 1988.
• Иофис Е. А. Фотография. Близкое и далёкое // Химия и жизнь : журнал. — 1966. — Вып. 3. — С. 45—49.
• Микулин В. П. Фотографический рецептурный справочник. — 4-е изд.. — М.: Искусство, 1972.
• Мосина Т. На кухне фотолюбителя // Сделай сам : журнал. — Огонёк, 1997. — Февраль (№ 1). — С. 74—84.
• Редько А. В. Химия фотографических процессов. — СПб. : НПО "Профессионал", 2006. — С. 837—954. — 1464 с. — (Новый справочник химика и технолога / ред. Москвин А. В. ; вып. Общие сведения. Строение вещества. Физические свойства важнейших веществ. Ароматические соединения. Химия фотографических процессов. Номенклатура органических соединений. Техника лабораторных работ. Основы технологии.).
• Симонова Н. И., Пигулевский В. В., Захарова Н. А. и др. 1-Фенил-пиразолидон-3. — М. : ИРЕА, 1966. — С. 133—137. — (Методы получения реактивов и препаратов / Гл. ред. Ластовский Р. П. ; вып. 14).
• Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. Кнунянц И. Л. — М.: Сов. энциклопедия, 1983. — 792 с.
• Шадрин А. Е. Процесс E-6: лабораторная обработка цветных обращемых пленок типа Эктахром. — СПб.: Тускарора, 1992. — ISBN 5-89977-008-2.
• Developer Formulae Incorporating Phenidone // The British Journal Photograpy Almanac : журнал. — 1954. — С. 156O—156P.
• Allen E., Triantaphillidou S. The Manual of Photograpy. — 10th edition. — 2011.

Ссылки

• 1-Phenyl-3-pyrazolidinone, 97% (англ.). Material Safety Data Sheet ACC# 94187. Fisher Scientific. Дата обращения: 14 мая 2017. Архивировано 14 мая 2017 года.
• Phenidone (англ.). ChemIDplus. NIH. Дата обращения: 14 мая 2017. Архивировано 14 мая 2017 года.