Пірокатехол

Пірокатехол (пірокатехін, 1,2-бензендіол) — двоатомний фенол з формулою [1]. Ізомер гідрохінону та резорцину.

Структурна формула
Загальна інформація
Преференційна назва ІЮПАК
Систематична назва ІЮПАК бензен-1,2-діол
Інші назви

Пірокатехін, 1,2-бензолдіол, орто-дигідроксибенен

Хімічна формула C6H6O2
3D Структура (JSmol) Інтерактивне зображення
Зовнішні ідентифікатори / Бази даних
CAS 120-80-9
PubChem 289
InChI 1S/C6H6O2/c7-5-3-1-2-4-6(5)8/h1-4,7-8H
SMILES C1=CC=C(C(=C1)O)O
Властивості
Молярна маса 110.036779 грам/моль
Агрегатний стан

Твердий

Зовнішній вигляд

Безбарвна тверда речовина

Густина

1,344 г/см3 (20°C)

Температура плавлення

105°C

Температура кипіння

245.5 °C

Розчинність

4,61 г/л (25°C)

Безпека
Маркування згідно системі УГС

Небезпека

H-фрази H: H301, H311, H315, H319, H341, H350
P-фрази P: P201, P202, P264, P270, P280, P281, P301+P310, P302+P352, P305+P351+P338, P308+P313, P312, P321, P322, P330, P332+P313, P337+P313, P361, P362, P363, P405, P501
Наскільки це можливо, значення величин подані в одиницях системи SI. Якщо не вказано іншого, усі дані відносяться до стандартного стану.

Отримання

Із саліцилового альдегіду

Пірокатехол можна отримати окисненням саліцилальдегіду пероксидом водню у лужному середовищі[1][2]:

Спочатку альдегід розчиняють у нормальному розчині гідроксиду натрію, далі додають 3% пероксид водню. При цьому суміш нагрівається. Потім розчин стоїть 15-20 годин, а далі додається трохи оцтової кислоти для нейтралізації надлишку лугу. В кінці розчин випарюють на водяній бані[2].

З фенолу

Інший спосіб отримання пірокатехолу - гідроксилювання фенолу пероксидом водню[1]:

Лужним гідролізом

Пірокатехол можна також отримати лужним гідролізом о-хлорофенолу або о-дихлоробензену[1]:

Лужним сплавленням

Ще один спосіб отримання - сплавлення о-фенолсульфокислоти з лугом[1]:

Фізичні властивості

Є безбарвною твердою речовиною з характерним фенольним запахом[3]. При контакті з повітрям на світлі набуває коричневого кольору[4]. Розчинний у воді[3], спирті, діетиловому етері, бензені, хлороформі, ацетоні та піридині[4].

Хімічні властивості

Кислотні властивості

Проявляє кислотні властивості більше, ніж фенол через взаємний вплив двох OH-груп, може утворювати солі з важкими металами. Наприклад, при додаванні до розчину пірокатехолу ацетату плюбуму випадає білий осад солі пірокатехолу з плюбумом[1][5].

Якісна реакція — поява зеленого забарвлення при додаванні розчину хлориду феруму(III). При додаванні розчину ацетату натрію зелене забарвлення переходить у червоне[5]:

Алкілювання

Алкілюється також легко, з утворенням етерів. При взаємодії з диіодометаном утворює циклічний етер. Ці реакції проходять у лужному середовищі[5]:

При взаємодії з дигалогеноетерами утворюються краун-етери. Наприклад, взаємодія з дихлороетилового етеру призводить до утворення дибензо-[18]-краун-6[6]:

Реакція іде при температурі 100°С у присутності бутанолу. Вихід складає 45%[6].

Взаємодія з фосгеном

При взаємодії пірокатехолу з фосгеном відбувається ацилювання і утворюється о-феніленкарбонат, естер пірокатехолу та карбонатної кислоти. Реакція проходить у лужному середовищі[7]:

Спочатку у колбі, яка заповнена азотом, пірокатехол розчиняють у розчині гідроксиду натрію, далі поступово, при перемішуванні, додають розчин фосгену у толуені, при цьому підтрисується температура від 0 до 5°С. Далі розчин ще годину охолоджують і перемішують. Після того, як розчин нагрівся, його фільтрують. Твердий залишок розчиняють у толуені, а потім толуен відганяють, і продукт починає кристалізуватися[7].

Окиснення

Легко окиснюється до о-бензохінону. Лужні розчини окиснюються ще легше, оскільки при цьому утворюється аніон, який окиснюється легше, ніж сам пірокатехол[1][5][8].

Але серед продуктів окиснення є не тільки бензохінон. Останній може окиснюватися далі з утворенням гетероциклічної сполуки[9]:

При окисненні може і дециклізуватися з утворенням 2-гідрокси-6-оксогекс-2,4-дієнової кислоти[10]:

Завдяки цим властивостям пірокатехол, як і гідрохінон, застосовується як відновник у фотографії[1][5].

Електрофільне заміщення

Реакції електрофільного заміщення, наприклад, галогенування та нітрування, також протікають легше, ніж в одноатомних фенолів[1][5]:

При ацилюванні пірокатехолу фталевим ангідридом утворюється барвник — алізарин:

Поширення

Пірокатехол присутній в деяких рослинах, у деревному димі. Деякі продукти також містять пірокатехол. Ще він міститься у складі вугілля та сигаретного диму, може пересуватися крізь грунт[3].

Токсичність

Пірокатехол є токсичною сполукою. Може абсорбуватися через шкіру, викликає дерматит[3]. Спричиняє опіки шкіри та очей[11]. Шкідливий при ковтанні[12]. У великих дозах пошкоджує нирки та печінку[3]. За класифікацією IARC, належить до канцерогенів групи 2B[13].

Також, пірокатехол є токчичним для водних організмів[11].

Примітки
  1. Ластухін, Юрій Олеквандрович; Воронов, Станіслав Андрійович (2009). Органічна хімія. Львів: Центр Європи. с. 706–708. ISBN 966-7022-19-6.
  2. CATECHOL. Organic Syntheses 3. 1923. с. 28. doi:10.15227/orgsyn.003.0028. Процитовано 25 вересня 2020.
  3. PubChem. Catechol. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov (англ.). Процитовано 20 вересня 2020.
  4. Химический энциклопедический словарь (російська). Советская энциклопедия. 1983.
  5. Нейланд, О.Я. (1990). Органическая химия (російська). Москва: Высшая школа. с. 324–325. ISBN 5-06-001471-1.
  6. ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ. www.chem.msu.su. Процитовано 24 вересня 2020.
  7. o-PHENYLENE CARBONATE. Organic Syntheses 33. 1953. с. 74. doi:10.15227/orgsyn.033.0074. Процитовано 25 вересня 2020.
  8. KEGG REACTION: R00058. www.genome.jp. Процитовано 20 вересня 2020.
  9. KEGG REACTION: R00080. www.genome.jp. Процитовано 21 вересня 2020.
  10. KEGG REACTION: R00816. www.genome.jp. Процитовано 21 вересня 2020.
  11. ICSC 0411 - CATECHOL. www.ilo.org. Процитовано 21 вересня 2020.
  12. CATECHOL | CAMEO Chemicals | NOAA. cameochemicals.noaa.gov. Процитовано 21 вересня 2020.
  13. OSHA Occupational Chemical Database | Occupational Safety and Health Administration. www.osha.gov. Процитовано 21 вересня 2020.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.