п-Фенилендиамин

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
п-Фенилендиамин[1][2]
P-phenylenediamine.png
Общие
Систематическое
наименование
1,4-фенилендиамин
Хим. формула C6H8N2
Рац. формула C6H4(NH2)2
Физические свойства
Состояние бесцветные кристаллы
Молярная масса 108,14 г/моль
Энергия ионизации 663 кДж/моль
Термические свойства
Т. плав. 146 °C
Т. кип. 267 °C
Т. всп. 156 °C
Давление пара 1,08 мм рт. ст. (100 °C)
Химические свойства
Растворимость в воде 3,824 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS 106-50-3
PubChem
Рег. номер EINECS 203-404-7
SMILES
InChI
Рег. номер EC 203-404-7
RTECS SS8050000
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 80 мг/кг (мыши, перорально)
R-фразы R23/24/25, R36, R43, R50/53
S-фразы S28, S36/37, S45, S60, S61
H-фразы H301, H311, H317, H319, H331, H410
P-фразы P261, P273, P280, P301+P310, P305+P351+P338, P311
Сигнальное слово Опасно
Пиктограммы СГС Пиктограмма "Череп и скрещенные кости" согласованной на глобальном уровне системы классификации и маркировки химических веществ (СГС)Пиктограмма "Окружающая среда" согласованной на глобальном уровне системы классификации и маркировки химических веществ (СГС)
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

пара-Фенилендиамин — органическое соединение, ароматический диамин 1,4-C6H4(NH2)2.

Получение и лабораторная очистка[править | править код]

Наиболее важные способы синтеза п-фенилендиамина основаны на реакциях гидрирования 4-нитроанилина и диазотировании анилина. В первом методе 4-хлорнитробензол аминируется аммиаком с образованием нитроанилина, который затем гидрируется на палладиевом катализаторе. Недостатком этого метода является неоптимальное соотношение изомеров в реакции получения исходного вещества: при нитровании хлорбензола соотношение орто- и пара-изомеров составляет 65:35[3].

Второй метод, разработанный Du Pont, начинается с диазотирования анилина оксидами азота. Образующееся диазосоединение реагирует с избытком анилина, давая 1,3-дифенилтриазен, который в кислой среде перегруппировывается в 4-аминоазобензол. Последний затем каталитически расщепляется и гидрируется с образованием п-фенилендиамина и анилина. Анилин выделяют и используют в синтезе повторно[3].

Существует метод, в котором для синтеза п-фенилендиамина используется диметилтерефталат или отходы полиэтилентерефталата. При реакции этих соединений с аммиаком получается терефталамид, который затем хлорируют и обрабатывают гидроксидом натрия, и в результате перегруппировки Гофмана образуется п-фенилендиамин[3].

В лаборатории п-фенилендиамин очищают кристаллизацией из этанола или бензола и последующей сублимацией в вакууме. Вещество необходимо оберегать от солнечных лучей[4].

Физические свойства[править | править код]

п-Фенилендиамин легко растворим в горячей воде, а также основны́х органических растворителях (спиртах, кетонах и эфирах). Поскольку он плохо растворим в холодной воде, его можно кристаллизовать из воды[3].

Химические свойства[править | править код]

п-Фенилендиамин проявляет свойства типичного ароматического амина, например, действует в водных растворах как основание и образует устойчивые соли. На воздухе он быстро окисляется (быстрее, чем орто- и мета-изомеры). Окисление диоксидом марганца и дихроматом калия приводит к бензохинону. Если п-фенилендиамин окислять пероксидом водорода, то на первой стадии образуется п-бензохинондиимин, который реагирует с исходным диамином с образованием коричневого красителя — основания Бандровского (параазофенилена?). Этот диимин вступает в реакции и с другими ароматическими аминами и фенолами, давая ряд красителей. Реакции по аминогруппам включают диазотирование, алкилирование, ацилирование и др.[3].

Применение[править | править код]

п-Фенилендиамин применяется в производстве арамидных полимерных волокон (кевлар), которые используются для армирования шин, пластиков и в других приложениях, где необходимы высокая прочность и модуль упругости. По реакции п-фенилендиамина с фосгеном синтезируют п-фенилендиизоцианат — исходное сырьё для синтеза различных полиуретанов. Также п-фенилендиамин находит применение в синтезе красителей, в том числе красок для волос[3].

В фотографии — может использоваться как проявляющее вещество для мелкозернистого проявления, обычно вместе с другими проявляющими веществами. Проявление начинается при значении pH более 6,25.[5] Также является цветным проявляющим веществом, но практически в этой роли не используется, вместо этого применяются его производные, например: ЦПВ-1, ЦПВ-2.

Токсичность[править | править код]

Токсические эффекты от вдыхания, наблюдаемые на животных, включают тремор, цианоз и сильное уменьшение веса. Вещество не обладает канцерогенным действием. Характерным свойством п-фенилендиамина является то, что в присутствии воздуха и влаги он весьма легко образует красители, поэтому предметы, контактировавшие с ним, будь то кожа, одежда или стены, окрашиваются в тёмно-синий цвет. Это свойство используется на производствах для обнаружения недостаточных гигиенических условий при работе с этим веществом[3].

Примечания[править | править код]

  1. Sigma-Aldrich. p-Phenylenediamine. Проверено 9 января 2014.
  2. Dean J. A. Lange's Handbook of Chemistry. — McGraw-Hill, 1999. — ISBN 0-07-016384-7.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 Smiley R. A. Phenylene- and Toluenediamines // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — Wiley. — 2000. — DOI:10.1002/14356007.a19_405.
  4. Amarego W. L. F., Chai C. L. L. Purification of Laboratory Chemicals. — Sixth ed. — Elsevier, 2009. — P. 329. — ISBN 978-1-85617-567-8.
  5. Редько А.В. Основы фотографических процессов. — Лань, 1999. — С. 498.

Ссылки[править | править код]