Войти
| |||
 | |||
 | |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК Нафталин | |||
| Систематическое имя ИЮПАК Бицикло [4.4. 0] дека-1,3,5,7,9-пентаен | |||
| Другие названия белый деготь, камфорный деготь, деготь камфора, нафталин, нафталин, антимит, альбокарбон, гексален, нафталиновые шарики, хлопья моли | |||
| Идентификаторы | |||
| Номер CAS | |||
| 3D-модель (JSmol ) | |||
| Ссылка Beilstein | 1421310 | ||
| ChEBI | |||
| ChEMBL |
| ||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.001.863  | ||
| Номер ЕС |
| ||
| Справочник Гмелина | 3347 | ||
| KEGG | |||
| PubChem CID | |||
| номер RTECS |
| ||
| UNII | |||
| CompTox Dashboard (EPA ) | |||
InChI
| |||
УЛЫБКИ
| |||
| Свойства | |||
| Химическая формула | C10H8 | ||
| Молярная масса | 128,174 г · моль | ||
| Внешний вид | Белые твердые кристаллы / хлопья | ||
| Запах | Сильный запах каменноугольной смолы | ||
| Плотность | 1,145 г / см (15,5 ° C). 1,0253 г / см (20 ° C). 0,9625 г / см (100 ° C) C) | ||
| Температура плавления | 78,2 ° C (172,8 ° F; 351,3 K). 80,26 ° C (176,47 ° F; 353,41 K). при 760 мм рт. Ст. | ||
| Точка кипения | 217,97 ° C (424,35 ° F; 491,12 K). при 760 мм рт.>Растворимость в воде | 19 мг / л (10 ° C). 31,6 мг / л (25 ° C). 43,9 мг / л (34,5 ° C). 80,9 мг / л (50 ° C) C). 238,1 мг / л (73,4 ° C) | |
| Растворимость | Растворим в спиртах, жидком аммиаке, карбоновых кислотах, C6H6, SO2,CCl 4, CS2, толуол, анилин | ||
| Растворимость в этаноле | 5 г / 100 г (0 ° C). 11,3 г / 100 г (25 ° C). 19,5 г / 100 г (40 ° C). 179 г / 100 г (70 ° C) | ||
| Растворимость в уксусной кислоте | 6,8 г / 100 г (6,75 ° C). 13,1 г / 100 г (21,5 ° C). 31,1 г / 100 г (42,5 ° C). 111 г / 100 г (60 ° C) | ||
| Растворимость в хлороформ | 19,5 г / 100 г (0 ° C). 35,5 г / 100 г (25 ° C). 49,5 г / 100 г (40 ° C). 87,2 г / 100 г ( 70 ° C) | ||
| Растворимость в гексане | 5,5 г / 100 г (0 ° C). 17,5 г / 100 г (25 ° C). 30,8 г / 100 г (40 ° C). 78,8 г / 100 г (70 ° C) | ||
| Растворимость в масляной кислоте | 13,6 г / 100 г (6,75 ° C). 22,1 г / 100 г (21,5 ° C). 131,6 г / 100 г (60 ° C) | ||
| log P | 3,34 | ||
| Давление пара | 8,64 Па (20 ° C). 23,6 Па (30 ° C). 0,93 кПа (80 ° C). 2,5 кПа (100 ° C) | ||
| Закон Генри. константа (kH) | 0,42438 л · атм / моль | ||
| Магнитная восприимчивость (χ) | -91,9 · 10 см / моль | ||
| Теплопроводность | 98 кПа:. 0,1219 Вт / м · К (372,22 K). 0,1174 Вт / м · К (400,22 К). 0,1152 Вт / м · К (418,37 К). 0,1052 Вт / м · К (479,72 К) | ||
| Показатель преломления (nD) | 1,5898 | ||
| Вязкость | 0,964 сП (80 ° C). 0,761 сП (100 ° C). 0,217 сП (150 ° C) | ||
| Структура | |||
| Кристаллическая структура | Моноклинная | ||
| Пространственная группа | P21/b | ||
| Точка группа | C. 2h | ||
| Постоянная решетки | a = 8,235 Å, b = 6,003 Å, c = 8,658 Å α = 90 °, β = 122,92 °, γ = 90 ° | ||
| Термохимия | |||
| Теплоемкость (C) | 165,72 Дж / моль · K | ||
| Стандартная молярная. энтропия (S 298) | 167,39 Дж / моль · K | ||
| Стандартная энтальпия. образование (ΔfH298) | 78,53 кДж / моль | ||
| свободная энергия Гиббса (ΔfG˚) | 201,585 кДж / моль | ||
| Стандартная энтальпия. горения (ΔcH298) | -5156,3 кДж / моль | ||
| Опасности | |||
| Основные опасности | Легковоспламеняющиеся, сенсибилизатор, возможный канцероген. Пыль может образовывать взрывоопасные смеси с воздухом | ||
| Пиктограммы GHS |     | ||
| Сигнальное слово GHS | Опасно | ||
| Предупреждения об опасности GHS | H228, H302, H351, H410 | ||
| Меры предосторожности GHS | P210, P273, P281, P501 | ||
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  2 2 0 | ||
| Температура вспышки | 80 ° C (176 ° F; 353 K) | ||
| Температура самовоспламенения. | 525 ° C (977 ° F; 798 K) | ||
| Пределы взрываемости | 5.9% | ||
| Пороговое значение (TLV) | 10 ppm (TWA), 15 ppm (STEL) | ||
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |||
| LD50(средняя доза ) | 1800 мг / кг (крыса, перорально). 490 мг / кг (крыса, перорально). 1200 мг / кг (морская свинка, перорально). 533 мг / кг (мышь, перорально) | ||
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |||
| PEL (допустимо) | TWA 10 ppm (50 мг / м) | ||
| REL (рекомендуется) | TWA 10 ppm (50 мг / м) ST 15 ppm (75 мг / м) | ||
| IDLH (непосредственная опасность) | 250 ppm | ||
| За исключением случаев, когда иное отмечено, что данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
 N (что такое ?) | |||
| Ссылки в ink | |||
Нафталин представляет собой органическое соединение с формула C. 10H. 8. Это простейший полициклический ароматический углеводород и представляет собой белое кристаллическое твердое вещество с характерным запахом, который обнаруживается при таких низких концентрациях, как 0,08 частей на миллион по массе. Как ароматический углеводород, структура нафталина состоит из конденсированной пары бензольных колец. Он наиболее известен как основной ингредиент традиционных нафталиновых шариков.
В начале 1820-х годов в двух отдельных отчетах описывалось белое твердое вещество с резким запахом, происходящее от дистилляция каменноугольной смолы. В 1821 году Джон Кидд процитировал эти два открытия, а затем описал многие свойства этого вещества и способы его получения. Он предложил название нафталин, поскольку оно произошло от разновидности нафты (широкий термин, охватывающий любую летучую, легковоспламеняющуюся жидкую углеводородную смесь, включая каменноугольную смолу). Химическая формула нафталина была определена Майклом Фарадеем в 1826 году. Структура двух конденсированных бензольных колец была предложена Эмилем Эрленмейером в 1866 году и подтверждена Карл Грэбе три года спустя.
Молекулу нафталина можно рассматривать как сплав пары бензольных колец. (В органической химии кольца конденсируются, если они имеют два или более атома.) Таким образом, нафталин классифицируется как бензоид полициклический ароматический углеводород (ПАУ).
Восемь атомов углерода, которые не являются общими для двух колец, несут по одному атому водорода каждый. Для целей стандартной номенклатуры производных соединений IUPAC эти восемь атомов пронумерованы от 1 до 8 последовательно по периметру молекулы, начиная с атома углерода, смежного с общим атомом. Общие атомы углерода обозначены 4a (от 4 до 5) и 8a (от 8 до 1).
Молекула плоская, как бензол. В отличие от бензола связи углерод – углерод в нафталине имеют разную длину. Связи C1-C2, C3-C4, C5-C6 и C7-C8 имеют длину около 1,37 Å (137 мкм), тогда как другие связи углерод-углерод имеют длину около 1,42 Å (142 мкм). Это различие, установленное с помощью дифракции рентгеновских лучей, согласуется с моделью валентной связи в нафталине и, в частности, с теоремой перекрестного сопряжения. Эта теорема описывает нафталин как ароматическое бензольное звено, связанное с диеном, но не сильно сопряженное с ним (по крайней мере, в основном состоянии ), что согласуется с двумя из трех его резонансных структур.
Из-за этого резонанса молекула имеет двустороннюю симметрию в плоскости общей углеродной пары, а также в плоскости, разделяющей связи C2-C3 и C6-C7 пополам, и в плоскости атомы углерода. Таким образом, существует два набора эквивалентных атомов водорода: альфа-положения, пронумерованные 1, 4, 5 и 8, и бета-положения, 2, 3, 6 и 7. Тогда возможны два изомера для монозамещенные нафталины, соответствующие замещению в альфа- или бета-положении. Бицикло [6.2.0] декапентаен представляет собой структурный изомер с конденсированной системой 4-8 колец, а азулен - другой с конденсированной системой 5-7 колец.
Бицикло [6.2.0] декапентаен Точечная групповая симметрия нафталина - D 2h.
Чистый кристаллический нафталин является умеренным изолятором при комнатной температуре с удельным сопротивлением около 10 Ω m. При плавлении удельное сопротивление падает более чем в тысячу раз, примерно до 4 · 10 Ом · м. Как в жидкости, так и в твердом теле сопротивление зависит от температуры следующим образом: ρ = ρ 0 exp (E / (k T)), где ρ 0 (Ом · м) и E (эВ) - постоянные параметры, k - постоянная Больцмана (8,617 × 10 эВ / K ), а T - абсолютная температура (K). В твердом теле параметр E равен 0,73. Однако твердое вещество демонстрирует полупроводниковый характер ниже 100 К.
В электрофильных ароматических реакциях замещения, нафталин реагирует легче, чем бензол. Например, хлорирование и бромирование нафталина протекает без катализатора с получением 1-хлорнафталина и 1-бромнафталина соответственно. Аналогичным образом, в то время как и бензол, и нафталин могут быть алкилированы с использованием реакций Фриделя – Крафтса, нафталин также может быть легко алкилирован реакцией с алкенами или спиртами с использованием катализаторов серной или фосфорной кислоты.
С точки зрения региохимии, электрофилы атакуют в альфа-положении. Селективность альфа-замещения по сравнению с бета-замещением может быть объяснена с точки зрения резонансных структур промежуточного продукта: для альфа-замещающего промежуточного продукта можно выделить семь резонансных структур, из которых четыре сохраняют ароматическое кольцо. Для бета-замещения промежуточный продукт имеет только шесть резонансных структур, и только две из них являются ароматическими. Сульфирование дает «альфа» продукт нафталин-1-сульфоновую кислоту в качестве кинетического продукта и нафталин-2-сульфоновую кислоту в качестве термодинамического продукта. 1-изомер образуется преимущественно при 25 ° C, а 2-изомер при 160 ° C. Сульфирование с образованием 1- и 2-сульфоновой кислоты происходит легко:
Дальнейшее сульфирование дает ди-, три- и тетрасульфоновые кислоты.
Аналогично синтезу фениллития - превращение 1-бромнафталина в 1-литионафталин, литий-галогенный обмен:
Образующийся литионафталин подвергается второму литированию, в отличие от поведения фениллития. Эти 1,8-дилитиопроизводные являются предшественниками множества производных перинафталина.
С щелочными металлами нафталин образует темно-сине-зеленый цвет. соли анион-радикала, такие как нафталинид натрия, NaC 10H. 8. Соли нафталинов являются сильными восстановителями.
Нафталин может быть гидрирован под высоким давлением в присутствии металлических катализаторов с получением 1,2,3,4-тетрагидронафталина (C. 10H. 12), также известен как тетралин. Дальнейшее гидрирование дает декагидронафталин или декалин (C. 10H. 18).
Окисление O. 2в присутствии пятиокиси ванадия в качестве катализатора дает фталевый ангидрид :
Эта реакция является основой основного использования нафталина. Окисление также можно проводить с использованием обычных стехиометрических хроматных или перманганатных реагентов.
Большая часть нафталина получают из каменноугольной смолы. С 1960-х по 1990-е годы значительные количества нафталина также производились из тяжелых нефтяных фракций во время переработки нефти, но сегодня нафталин, полученный из нефти, представляет собой лишь незначительный компонент производства нафталина.
Нафталин является наиболее распространенным отдельным компонентом каменноугольной смолы. Хотя состав каменноугольной смолы варьируется в зависимости от угля, из которого она производится, типичная каменноугольная смола составляет около 10% нафталина по весу. В промышленной практике перегонка каменноугольной смолы дает масло, содержащее около 50% нафталина вместе с двенадцатью другими ароматическими соединениями. Это масло после промывания водным гидроксидом натрия для удаления кислых компонентов (в основном различных фенолов ) и серной кислотой для удаления основного компоненты подвергаются фракционной перегонке для выделения нафталина. Неочищенный нафталин, полученный в результате этого процесса, составляет около 95% нафталина по весу. Основными примесями являются серосодержащее ароматическое соединение бензотиофен (< 2%), индан (0,2%), инден (< 2%), and метилнафталин (< 2%). Petroleum-derived naphthalene is usually purer than that derived from coal tar. Where required, crude naphthalene can be further purified by перекристаллизация из любого из множества растворителей, что приводит к получению 99% нафталина по массе, называемой 80 ° C (температура плавления). Ежегодно производится примерно 1,3 млн тонн.
В Северной Америке, производителями каменноугольной смолы являются Koppers Inc., Ruetgers Canada Inc. и Recochem Inc., а основным производителем нефти является Monument Chemical Inc. В Западной Европе широко известными производителями являются Koppers, Ruetgers., и Деза. В Восточной Европе нафталин производится множеством интегрированных металлургических комплексов (Северсталь, Евраз, Мечел, ММК) в России, специализирующихся на нафталине. производители фенола ИНКОР, Енакиевский металлургический завод в Украине и АрселорМиттал Темиртау в Казахстане.
Помимо каменноугольной смолы, следовые количества нафталина присутствуют в производится магнолиями и некоторыми видами оленей, а также подземным термитом Formosan, возможно, производимым термитом в качестве репеллента против «муравьев, ядовитые грибы и нематоды черви ". Некоторые штаммы эндофитного гриба Muscodor albus выделяют нафталин среди ряда летучих органических соединений, а Muscodor vitigenus производит почти исключительно нафталин.
Нафталин был предварительно обнаружен в межзвездной среде в направлении звезды Цернис 52 в созвездии Персей. Более 20% углерода во Вселенной может быть связано с полиароматическими углеводородами, включая нафталин.
Протонированные катионы нафталина (C. 10H. 9) являются источник части спектра неопознанных инфракрасных излучений (UIR). Протонированный нафталин отличается от нейтрального нафталина (например, используемого в нафталина ) тем, что он имеет дополнительный атом водорода. UIR от «катиона нафталина » (C. 10H. 9) наблюдались астрономами. Это исследование было разрекламировано как «нафталиновые шарики в космосе».
Нафталин используется в основном в качестве прекурсора для других химикатов. Самым большим применением нафталина является промышленное производство фталевого ангидрида, хотя больше фталевого ангидрида получают из о-ксилола. Многие азокрасители получают из нафталина, как и инсектицид 1-нафтил-N-метилкарбамат (карбарил). Другие полезные агрохимикаты включают нафтоксиуксусные кислоты.
Надоксолол является бета-блокатором.Гидрирование нафталина дает тетралин, который используется в качестве растворителя-донора водорода.
Полезны многие нафталинсульфоновые кислоты и сульфонаты. Алкилнафталинсульфонат - это поверхностно-активные вещества, аминонафталинсульфоновые кислоты, нафталины, замещенные эфирами и сульфоновыми кислотами, являются промежуточными соединениями при получении многих синтетических красители. Гидрированные нафталины, тетрагидронафталин (тетралин ) и декагидронафталин (декалин ) используются в качестве низколетучих растворителей. Нафталинсульфоновые кислоты также используются в синтезе 1-нафтола и 2-нафтола, прекурсоров для различных красителей, пигментов, химикатов для обработки резины и других химикатов и фармацевтических препаратов.
Нафталинсульфоновые кислоты используются в производстве полимерных нафталинсульфонатов пластификаторов (диспергаторов ), которые используются для производства бетона и гипсокартона (стеновая плита или гипсокартон ). Они также используются в качестве диспергаторов в синтетических и натуральных каучуках и в качестве дубильных агентов (syntans ) в кожевенной промышленности, сельскохозяйственных составов (диспергаторы для пестицидов ), красители и как диспергатор в пластинах свинцово-кислотных аккумуляторов.
Нафталинсульфонат полимеры получают обработкой нафталинсульфоновой кислоты формальдегидом с последующей нейтрализацией гидроксидом натрия или гидроксидом кальция. Эти продукты коммерчески продаются как суперпластификаторы для производства высокопрочного бетона.
Расплавленный нафталин обеспечивает превосходную солюбилизирующую среду для плохо растворимых ароматических соединений. Во многих случаях он более эффективен, чем другие высококипящие растворители, такие как дихлорбензол, бензонитрил, нитробензол и дурен. Реакцию C60 с антраценом удобно проводить в кипящем нафталине с получением аддукта Дильса-Альдера 1: 1. Ароматизация гидропорфиринов достигается с помощью раствора DDQ в нафталине.
Алкилнафталинсульфонаты (ANS) используются во многих промышленных применениях, например недетергентные смачивающие вещества, эффективно диспергирующие коллоидные системы в водных средах. Основные коммерческие применения находятся в сельскохозяйственной химической промышленности, где ANS используется для смачиваемых порошков и смачиваемых гранулированных (сухих) составов, а также в текстильной и тканевой промышленности, где используются смачивающие и пеногасильные свойства ANS для операций отбеливания и крашения.
Нафталин использовался в качестве бытового фумиганта. Когда-то он был основным ингредиентом в нафталиновых шариках, хотя его использование в значительной степени было заменено на альтернативы, такие как 1,4-дихлорбензол. В герметичном контейнере, содержащем гранулы нафталина, пары нафталина накапливаются до уровней, токсичных как для взрослых, так и для личиночных форм многих моли, которые поражают текстильные изделия. Другие фумиганты применения нафталина включают использование в почве в качестве фумиганта пестицид, на чердаках для отпугивания животных и насекомых, а также в музеях. ящики и шкафы для защиты содержимого от нападения насекомых-вредителей.
Нафталин является репеллентом для опоссумов.
Он используется в пиротехнических спецэффектах, таких как образование черного дыма и имитация взрывов. Применяется для создания искусственных пор при производстве высокопористых шлифовальных кругов. В прошлом нафталин вводили перорально для уничтожения паразитических червей у домашнего скота. Нафталин и его алкил гомологи являются основными составляющими креозота. Нафталин используется в технике для изучения теплопередачи с использованием массы сублимации.
Воздействие нафталина в больших количествах может повредить или разрушить эритроциты, чаще всего у людей с наследственным заболеванием, известным как дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (G6PD), которым страдают более 400 миллионов человек. У людей, в частности у детей, развилось состояние, известное как гемолитическая анемия, после приема нафталина или дезодорантов, содержащих нафталин. Симптомы включают усталость, отсутствие аппетита, беспокойство и бледность кожи. Воздействие большого количества нафталина может вызвать спутанность сознания, тошноту, рвоту, диарею, кровь в моча и желтуха (желтая окраска кожи из-за нарушения функции печени ).
Национальная программа токсикологии США (NTP) провела эксперимент где самцы и самки крыс и мышей подвергались воздействию паров нафталина в будние дни в течение двух лет. Как самцы, так и самки крыс демонстрировали признаки канцерогенеза с повышенной частотой аденомы и нейробластомы носа.Самки мышей продемонстрировали некоторые признаки канцерогенеза, основанные на увеличении частоты альвеолярных и бронхиолярных аденом легкого, в то время как у самцов мышей не было обнаружено признаков канцерогенеза.
Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует нафталин как возможно канцерогенный для людей и животных (Группа 2B ). МАИР также отмечает, что острое облучение вызывает катаракту у людей, крыс, кроликов и мышей ; и что гемолитическая анемия (описанная выше) может возникать у детей и младенцев после перорального или ингаляционного воздействия или после воздействия на мать во время беременности. В соответствии с Правилом 65 Калифорнии нафталин указан как «известный в штате как вызывающий рак». Выявлен вероятный механизм канцерогенного воздействия нафталина и некоторых типов освежителей воздуха, содержащих нафталин.
правительства США агентства установили пределы воздействия на рабочем месте для нафталина. контакт. Управление по охране труда установило допустимый предел воздействия на уровне 10 частей на миллион (50 мг / м3) в течение восьмичасового среднего взвешенного по времени. Национальный институт охраны труда установил рекомендуемый предел воздействия на уровне 10 частей на миллион (50 мг / м3) в течение восьмичасового среднего взвешенного по времени, а также предел кратковременного воздействия при 15 промилле (75 мг / м). Минимальный порог запаха нафталина составляет 0,084 промилле для человека.
Нафталин и другие продукты, содержащие нафталин, запрещены в пределах ЕС с 2008 года.
В Китае использование нафталина в шариках от моли запрещено. Опасность для здоровья человека и обычное использование натуральной камфоры приводятся в качестве причин запрета.
Неполный список производных нафталина включает следующие соединения:
| Название | Химическая формула | Молярная масса [г / моль] | Точка плавления [° C] | Точка кипения [° C] | Плотность [г / см] | Показатель преломления |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1-Нафтойная кислота | C11H8O2 | 172,18 | 157 | 300 | – | |
| 1-нафтоилхлорид | C11H7ClO | 190,63 | 16–19 | 190 (35 Torr ) | 1.265 | 1,6552 |
| 1- Нафтол | C10H8O | 144,17 | 94–96 | 278 | 1,224 | – |
| 1-нафтальдегид | C11H8O | 156,18 | 1-2 | 160 (15 торр) | ||
| 1-нитронафталин | C10H7NO2 | 173,17 | 53–57 | 340 | 1,22 | – |
| 1-фторнафталин | C10H7F | 146,16 | −19 | 215 | 1,323 | 1,593 |
| 1-хлорнафталин | C10H7Cl | 162,62 | −6 | 259 | 1,194 | 1,632 |
| 2-хлорнафталин | C10H7Cl | 162,62 | 59,5 | 256 | 1,138 | 1,643 |
| 1-Бромнафталин | C10H7Br | 207,07 | −2 | 279 | 1,489 | 1.670 |
 | На Wikimedia Commons есть материалы по теме в Нафталин. |
