Бензол - это органическое химическое соединение с молекулярной формулой C 6 H 6 . Бензола молекула состоит из шести углеродных атомов , соединенных в плоском кольце с одним водородом атома , прикрепленного к каждому из них . Поскольку бензол содержит только атомы углерода и водорода, он классифицируется как углеводород . [12]
| |||
Модель заполнения пространства | |||
Имена | |||
---|---|---|---|
Предпочтительное название IUPAC Бензол [1] | |||
Другие названия Бензол (исторический / немецкий) Циклогекса-1,3,5-триен; 1,3,5-Циклогексатриен [6] Аннулен (не рекомендуется [1] ) | |||
Идентификаторы | |||
3D модель ( JSmol ) | |||
ЧЭБИ | |||
ЧЭМБЛ | |||
ChemSpider | |||
ECHA InfoCard | 100.000.685 | ||
Номер ЕС |
| ||
КЕГГ | |||
PubChem CID | |||
Номер RTECS |
| ||
UNII | |||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| |||
| |||
Характеристики | |||
С 6 Н 6 | |||
Молярная масса | 78,114 г · моль -1 | ||
Появление | Бесцветная жидкость | ||
Запах | сладкий ароматный | ||
Плотность | 0,8765 (20) г / см 3 [2] | ||
Температура плавления | 5,53 ° С (41,95 ° F, 278,68 К) | ||
Точка кипения | 80,1 ° С (176,2 ° F, 353,2 К) | ||
1,53 г / л (0 ° C) 1,81 г / л (9 ° C) 1,79 г / л (15 ° C) [3] [4] [5] 1,84 г / л (30 ° C) 2,26 г / л ( 61 ° C) 3,94 г / л (100 ° C) 21,7 г / кг (200 ° C, 6,5 МПа) 17,8 г / кг (200 ° C, 40 МПа) [6] | |||
Растворимость | Растворим в спирте , CHCl 3 , CCl 4 , диэтиловом эфире , ацетоне , уксусной кислоте [6] | ||
Растворимость в этандиоле | 5,83 г / 100 г (20 ° C) 6,61 г / 100 г (40 ° C) 7,61 г / 100 г (60 ° C) [6] | ||
Растворимость в этаноле | 20 ° C, раствор в воде: 1,2 мл / л (20% об. / Об.) [7] | ||
Растворимость в ацетоне | 20 ° C, раствор в воде: 7,69 мл / л (38,46% об. / Об.) 49,4 мл / л (62,5% об. / Об.) [7] | ||
Растворимость в диэтиленгликоле | 52 г / 100 г (20 ° C) [6] | ||
журнал P | 2,13 | ||
Давление газа | 12,7 кПа (25 ° C) 24,4 кПа (40 ° C) 181 кПа (100 ° C) [8] | ||
Конъюгированная кислота | Ион арения | ||
УФ-видимый (λ макс. ) | 255 нм | ||
Магнитная восприимчивость (χ) | -54,8 · 10 -6 см 3 / моль | ||
Показатель преломления ( n D ) | 1,5011 (20 ° C) 1,4948 (30 ° C) [6] | ||
Вязкость | 0,7528 сП (10 ° C) 0,6076 сП (25 ° C) 0,4965 сП (40 ° C) 0,3075 сП (80 ° C) | ||
Состав | |||
Молекулярная форма | Тригональный планарный | ||
Дипольный момент | 0 Д | ||
Термохимия | |||
Теплоемкость ( C ) | 134,8 Дж / моль · К | ||
Стандартная мольная энтропия ( S | 173,26 Дж / моль · К [8] | ||
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 ) | 48,7 кДж / моль | ||
Std энтальпии сгорания (Δ с Н ⦵ 298 ) | 3267,6 кДж / моль [8] | ||
Опасности | |||
Основные опасности | потенциальный профессиональный канцероген, легковоспламеняющийся | ||
Паспорт безопасности | См .: страницу данных HMDB | ||
Пиктограммы GHS | [9] | ||
Сигнальное слово GHS | Опасность | ||
Положения об опасности GHS | H225 , H304 , H315 , H319 , H340 , H350 , H372 , H410 [9] | ||
Меры предосторожности GHS | P201 , P210 , P301 + 310 , P305 + 351 + 338 , P308 + 313 , P331 [9] | ||
NFPA 704 (огненный алмаз) | 3 3 0 | ||
точка возгорания | -11,63 ° С (11,07 ° F, 261,52 К) | ||
самовоспламенения температуру | 497,78 ° С (928,00 ° F, 770,93 К) | ||
Пределы взрываемости | 1,2–7,8% | ||
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |||
LD 50 ( средняя доза ) | 930 мг / кг (крыса, перорально) | ||
LC Lo ( самый низкий опубликованный ) | 44 000 частей на миллион (кролик, 30 мин) 44 923 частей на миллион (собака) 52 308 частей на миллион (кошка) 20 000 частей на миллион (человек, 5 минут) [11] | ||
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |||
PEL (Допустимо) | TWA 1 ppm, ST 5 ppm [10] | ||
REL (рекомендуется) | Ca TWA 0,1 ppm ST 1 ppm [10] | ||
IDLH (Непосредственная опасность) | 500 частей на миллион [10] | ||
Родственные соединения | |||
Родственные соединения | Толуол боразин | ||
Страница дополнительных данных | |||
Структура и свойства | Показатель преломления ( n ), диэлектрическая проницаемость (ε r ) и т. Д. | ||
Термодинамические данные | Фазовое поведение твердое тело – жидкость – газ | ||
Спектральные данные | УФ , ИК , ЯМР , МС | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
проверить ( что есть ?) | |||
Ссылки на инфобоксы | |||
Бензол - естественный компонент сырой нефти и один из элементарных нефтехимических продуктов . Из-за циклических непрерывных пи-связей между атомами углерода бензол классифицируется как ароматический углеводород . Иногда его обозначают аббревиатурой Ph H. Бензол - это бесцветная и легковоспламеняющаяся жидкость со сладким запахом, которая частично отвечает за аромат вокруг бензозаправочных станций. Он используется в основном как предшественник для производства химикатов с более сложной структурой, таких как этилбензол и кумол , из которых ежегодно производятся миллиарды килограммов. Несмотря на то , что бензол является основным промышленным химическим веществом , он находит ограниченное применение в потребительских товарах из-за его токсичности. [13]
История
Открытие
Слово «бензол» происходит от «камеди бензоин» ( бензоиновая смола ), ароматической смолы, известной европейским фармацевтам и парфюмерам с 16 века как продукт из Юго-Восточной Азии. [14] Кислый материал был получен из бензоина путем сублимации и назван «цветками бензоина» или бензойной кислоты. Таким образом, углеводород, полученный из бензойной кислоты, получил название бензин, бензол или бензол. [15] Майкл Фарадей впервые выделил и идентифицировал бензол в 1825 году из маслянистого остатка, полученного при производстве осветительного газа, дав ему название бикарбюратор водорода . [16] [17] В 1833 году Эйльхард Мичерлих произвел его путем дистилляции бензойной кислоты (из бензоиновой камеди ) и извести . Он дал соединению название бензин . [18] В 1836 году французский химик Огюст Лоран назвал вещество «фен»; [19] это слово стало корнем английского слова « фенол », которое означает гидроксилированный бензол, и « фенил », радикала, образованного отрывом атома водорода ( свободного радикала H •) от бензола.
В 1845 году Чарльз Мэнсфилд , работая под руководством Августа Вильгельма фон Хофмана , выделил бензол из каменноугольной смолы . [20] Четыре года спустя Мэнсфилд начал первое промышленное производство бензола на основе каменноугольного метода. [21] [22] Постепенно среди химиков развилось мнение, что ряд веществ химически родственны бензолу, составляя разнообразное химическое семейство. В 1855 году Хофманн использовал слово « ароматический » для обозначения этих семейных отношений в честь характерного свойства многих их членов. [23] В 1997 году бензол был обнаружен в глубоком космосе . [24]
Формула кольца
Эмпирическая формула бензола была известна давно, но определить ее сильно полиненасыщенную структуру с одним атомом водорода на каждый атом углерода было сложно. Арчибальд Скотт Купер в 1858 году и Иоганн Йозеф Лошмидт в 1861 году [31] предложили возможные структуры, содержащие несколько двойных связей или несколько колец, но тогда было доступно слишком мало доказательств, чтобы помочь химикам принять решение о какой-либо конкретной структуре.
В 1865 году немецкий химик Фридрих Август Кекуле опубликовал статью на французском языке (поскольку он тогда преподавал во франкоязычной Бельгии), предполагая, что структура содержит кольцо из шести атомов углерода с чередующимися одинарными и двойными связями. В следующем году он опубликовал на немецком языке гораздо более длинную статью по той же теме. [32] [33] Кекуле использовал доказательства, которые накопились за прошедшие годы, а именно, что всегда был только один изомер любого монопроизводного бензола, и что всегда было ровно три изомера каждого дизамещенного производного - теперь понимается как соответствие орто-, мета- и пара-паттернам замещения арена - аргументировать в поддержку предложенной им структуры. [34] Симметричное кольцо Кекуле могло объяснить эти любопытные факты, а также соотношение углерода и водорода бензола 1: 1.
Новое понимание бензола и, следовательно, всех ароматических соединений оказалось настолько важным как для чистой, так и для прикладной химии, что в 1890 году Немецкое химическое общество организовало тщательно продуманное мероприятие в честь Кекуле, отметив двадцать пятую годовщину его первой статьи о бензоле. . Здесь Кекуле говорил о создании теории. Он сказал, что открыл кольцевую форму молекулы бензола после того, как ему приснилась змея, схватившая свой собственный хвост (это распространенный символ во многих древних культурах, известный как Уроборос или Бесконечный узел ). [35] Это видение, по его словам, пришло к нему после многих лет изучения природы углерод-углеродных связей. Это было через 7 лет после того, как он решил проблему того, как атомы углерода могут связываться с четырьмя другими атомами одновременно. Любопытно, что подобное юмористическое изображение бензола появилось в 1886 году в брошюре под названием Berichte der Durstigen Chemischen Gesellschaft (Журнал химического общества жажды ), пародии на Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft , только в пародии обезьяны схватились друг за друга. круг, а не змеи, как в анекдоте Кекуле. [36] Некоторые историки предположили, что пародия была высмеиванием анекдота о змеях, возможно, уже хорошо известного в устной передаче, даже если она еще не появилась в печати. [15] Речь Кекуле 1890 года [37], в которой появился этот анекдот, была переведена на английский язык. [38] Если анекдот является воспоминанием о реальном событии, обстоятельства, упомянутые в рассказе, предполагают, что это должно было произойти в начале 1862 года. [39]
Циклическая природа бензола была окончательно подтверждена кристаллографом Кэтлин Лонсдейл в 1929 году. [40] [41]
Номенклатура
Немецкий химик Вильгельм Кёрнер предложил приставки орто-, мета-, пара- для обозначения дизамещенных производных бензола в 1867 году; однако он не использовал префиксы, чтобы различать относительные положения заместителей в бензольном кольце. [42] [43] Немецкий химик Карл Гребе в 1869 году впервые использовал приставки орто-, мета-, пара- для обозначения конкретных относительных положений заместителей в дизамещенном ароматическом кольце (а именно, нафталина). . [44] В 1870 году немецкий химик Виктор Мейер впервые применил номенклатуру Гребе к бензолу. [45]
Ранние приложения
В 19-м и начале 20-го веков бензол использовали в качестве лосьона после бритья из-за его приятного запаха. До 1920-х годов бензол часто использовался в качестве промышленного растворителя, особенно для обезжиривания металлов. Когда его токсичность стала очевидной, бензол был вытеснен другими растворителями, особенно толуолом (метилбензолом), который имеет аналогичные физические свойства, но не является канцерогенным.
В 1903 году Людвиг Розелиус популяризировал использование бензола для обеззараживания кофе . Это открытие привело к производству Санки . Позже этот процесс был прекращен. Бензол исторически использовался в качестве важного компонента во многих потребительских товарах, таких как Liquid Wrench , несколько средств для удаления краски , резиновые цементы , пятновыводители и другие продукты. Производство некоторых из этих бензолсодержащих составов прекратилось примерно в 1950 году, хотя Liquid Wrench продолжала содержать значительные количества бензола до конца 1970-х годов. [46]
Вхождение
Следы бензола содержатся в нефти и угле. Это побочный продукт неполного сгорания многих материалов. Для коммерческого использования до Второй мировой войны большая часть бензола была получена как побочный продукт при производстве кокса (или «легкое коксовое топливо») для сталелитейной промышленности. Однако в 1950-х годах возросший спрос на бензол, особенно со стороны растущей полимерной промышленности, потребовал производства бензола из нефти. Сегодня большая часть бензола поступает из нефтехимической промышленности , и лишь небольшая часть производится из угля. [47] Молекулы бензола были обнаружены на Марсе . [48] [49] [50]
Состав
Рентгеновская дифракция показывает, что все шесть углерод-углеродных связей в бензоле имеют одинаковую длину - 140 пикометров (пм). [51] C-C длина связей больше , чем двойная связь (135 мкм) , но короче , чем одинарные св зи (147 мкм). Это промежуточное расстояние вызвано делокализацией электронов : электроны для связи C = C равномерно распределяются между каждым из шести атомов углерода. Бензол имеет 6 атомов водорода, меньше, чем соответствующий родительский алкан , гексан , который имеет 14. Бензол и циклогексан имеют аналогичную структуру, только кольцо делокализованных электронов и потеря одного водорода на углерод отличает его от циклогексана. Молекула плоская. [52] Описание молекулярных орбиталей включает образование трех делокализованных π-орбиталей, охватывающих все шесть атомов углерода, в то время как описание валентных связей включает суперпозицию резонансных структур . [53] [54] [55] [56] Вполне вероятно, что эта стабильность способствует специфическим молекулярным и химическим свойствам, известным как ароматичность . Чтобы точно отразить природу связи, бензол часто изображают с кругом внутри гексагонального расположения атомов углерода.
Производные бензола встречаются достаточно часто в качестве компонента органических молекул, поэтому Консорциум Unicode присвоил символ в блоке Разное техническое с кодом U + 232C (⌬), чтобы представить его с тремя двойными связями, [57] и U + 23E3 ( ⏣) для делокализованной версии. [58]
Производные бензола
Многие важные химические соединения получают из бензола путем замены одного или нескольких его атомов водорода другой функциональной группой . Примерами простых производных бензола являются фенол , толуол и анилин , сокращенно PhOH, PhMe и PhNH 2 соответственно. Соединение бензольных колец дает бифенил , C 6 H 5 –C 6 H 5 . Дальнейшая потеря водорода дает «конденсированные» ароматические углеводороды, такие как нафталин , антрацен , фенантрен и пирен . Пределом процесса плавления является безводородный аллотроп углерода, графит .
В гетероциклах атомы углерода в бензольном кольце заменены другими элементами. Наиболее важные разновидности содержат азот . Замена одного CH на N дает соединение пиридин , C 5 H 5 N. Хотя бензол и пиридин структурно связаны, бензол не может быть превращен в пиридин. Замена второй связи CH на N дает, в зависимости от расположения второго N, пиридазин , пиримидин или пиразин . [59]
Производство
Четыре химические процессы способствуют промышленного производства бензола: каталитический риформинг , толуол гидродеалкилирования, диспропорционирование толуола, и парового крекинга . Согласно токсикологическому профилю бензола ATSDR , в период с 1978 по 1981 год на долю каталитических продуктов риформинга приходилось примерно 44–50% от общего производства бензола в США. [47]
Каталитический риформинг
При каталитическом риформинге смесь углеводородов с температурой кипения 60–200 ° C смешивается с газообразным водородом, а затем подвергается воздействию бифункционального катализатора хлорида платины или хлорида рения при температуре 500–525 ° C и давлении в диапазоне 8–50 атм. В этих условиях алифатические углеводороды образуют кольца и теряют водород, превращаясь в ароматические углеводороды. Затем ароматические продукты реакции отделяют от реакционной смеси (или продукта риформинга) экстракцией любым из ряда растворителей , включая диэтиленгликоль или сульфолан , и затем бензол отделяют от других ароматических соединений перегонкой. Стадия экстракции ароматических углеводородов из продукта риформинга предназначена для производства ароматических углеводородов с наименьшим содержанием неароматических компонентов. Извлечение ароматических углеводородов, обычно называемых БТК (изомеры бензола, толуола и ксилола), включает такие стадии экстракции и дистилляции.
Подобно этому каталитическому риформингу, UOP и BP коммерциализировали метод от сжиженного нефтяного газа (в основном пропана и бутана) до ароматических углеводородов.
Гидродеалкилирование толуола
Толуол гидродеалкилирования преобразует толуола в бензол. В этом водородоемком процессе толуол смешивают с водородом, затем пропускают через катализатор на основе оксида хрома , молибдена или платины при 500–650 ° C и давлении 20–60 атм. Иногда вместо катализатора используются более высокие температуры (при аналогичных условиях реакции). В этих условиях толуол деалкилируется до бензола и метана :
- С 6 Н 5 СН 3 + Н 2 → С 6 Н 6 + СН 4
Эта необратимая реакция сопровождается равновесной побочной реакцией, которая дает бифенил (также известный как дифенил) при более высокой температуре:
- 2 С
6ЧАС
6⇌ H
2+ C
6ЧАС
5–C
6ЧАС
5
Если поток сырья содержит много неароматических компонентов (парафинов или нафтенов), они, вероятно, разлагаются до низших углеводородов, таких как метан, что увеличивает потребление водорода.
Типичный выход реакции превышает 95%. Иногда ксилолы и более тяжелые ароматические углеводороды используются вместо толуола с аналогичной эффективностью.
Это часто называют «целенаправленной» методологией производства бензола по сравнению с обычными процессами экстракции БТК (бензол-толуол-ксилол).
Диспропорционирование толуола
Толуол диспропорционирования ( TDP ) является превращение толуола в бензол и ксилол .
Учитывая, что спрос на пара- ксилол ( пара- ксилол ) значительно превышает спрос на другие изомеры ксилола, можно использовать усовершенствованный процесс TDP, называемый селективным TDP (STDP). В этом процессе поток ксилола, выходящий из установки TDP, составляет приблизительно 90% п- ксилола. В некоторых системах даже соотношение бензола и ксилолов модифицировано в пользу ксилолов.
Паровой крекинг
Паровой крекинг - это процесс производства этилена и других алкенов из алифатических углеводородов . В зависимости от сырья, используемого для производства олефинов, при паровом крекинге может образовываться богатый бензолом жидкий побочный продукт, называемый пиролизным бензином . Пиролизный бензин можно смешивать с другими углеводородами в качестве добавки к бензину или направлять через процесс экстракции для извлечения ароматических углеводородов БТК (бензола, толуола и ксилолов).
Другие методы
Хотя это не имеет коммерческого значения, существует множество других путей получения бензола. Фенол и галобензолы можно восстанавливать металлами. Бензойная кислота и ее соли декарбоксилируются до бензола. Реакция производного диазония, производного от анилина, с гипофосфорной кислотой дает бензол. Тримеризации из ацетилена дает бензол.
Использует
Бензол используется в основном в качестве промежуточного продукта для производства других химикатов, прежде всего этилбензола , кумола , циклогексана , нитробензола и алкилбензола. Более половины всего производимого бензола перерабатывается в этилбензол, прекурсор стирола , который используется для производства полимеров и пластиков, таких как полистирол и пенополистирол. Около 20% производимого бензола используется для производства кумола, который необходим для производства фенола и ацетона для смол и клеев. Циклогексан потребляет около 10% мирового производства бензола; в основном он используется при производстве нейлоновых волокон, которые перерабатываются в текстиль и инженерные пластмассы. Меньшие количества бензола используются для производства некоторых типов каучуков , смазок , красителей , моющих средств , лекарств , взрывчатых веществ и пестицидов . В 2013 году крупнейшим потребителем бензола был Китай, за ним следовали США. Производство бензола в настоящее время расширяется на Ближнем Востоке и в Африке, тогда как производственные мощности в Западной Европе и Северной Америке стагнируют. [60]
Толуол в настоящее время часто используется вместо бензола, например, в качестве присадки к топливу. Свойства этих двух растворителей схожи, но толуол менее токсичен и имеет более широкий диапазон жидкостей. Толуол также перерабатывается в бензол. [61]
Компонент бензина
В качестве добавки к бензину (бензину) бензол увеличивает октановое число и снижает детонацию . Как следствие, бензин часто содержал несколько процентов бензола до 1950-х годов, когда тетраэтилсвинец заменил его в качестве наиболее широко используемой антидетонационной присадки. С глобальным отказом от этилированного бензина, бензол вернулся в качестве присадки к бензину в некоторых странах. В Соединенных Штатах опасения по поводу его негативного воздействия на здоровье и возможность попадания бензола в грунтовые воды привели к строгому регулированию содержания бензола в бензине, обычно с предельными значениями около 1%. [62] Европейские спецификации бензина теперь содержат такое же ограничение на содержание бензола в 1%. В 2011 году Агентство по охране окружающей среды США ввело новые правила, которые снизили содержание бензола в бензине до 0,62%. [63] Во многих европейских языках слово «нефть» или «бензин» является родственным словом «бензол».
Реакции
Наиболее распространенные реакции бензола включают замещение протона другими группами. [64] Электрофильное ароматическое замещение - это общий метод дериватизации бензола. Бензол достаточно нуклеофильный , что она претерпевает замещение ацилии ионами и алкильные карбокатион с получением замещенных производных.
Наиболее широко применяемым примером этой реакции является этилирование бензола.
Приблизительно 24 700 000 тонн было произведено в 1999 году. [65] Весьма поучительным, но гораздо менее промышленным значением является алкилирование бензола (и многих других ароматических колец) по Фриделю-Крафтсу с использованием алкилгалогенида в присутствии сильного катализатора кислоты Льюиса. Точно так же ацилирование Фриделя-Крафтса является родственным примером электрофильного ароматического замещения . Реакция включает ацилирование бензола (или многих других ароматических колец) ацилхлоридом с использованием сильного кислотного катализатора Льюиса, такого как хлорид алюминия или хлорид железа (III) .
Сульфирование, хлорирование, нитрование
С помощью электрофильного ароматического замещения многие функциональные группы вводятся в бензольный каркас. Сульфирование бензола включает использование олеума , смеси серной кислоты с триоксидом серы . Сульфированные производные бензола являются полезными моющими средствами . При нитровании бензол реагирует с ионами нитрония (NO 2 + ), которые являются сильным электрофилом, образующимся при объединении серной и азотной кислот. Нитробензол является предшественником анилина . Хлорирование достигается хлором с образованием хлорбензола в присутствии кислотного катализатора Льюиса, такого как трихлорид алюминия.
Гидрирование
Бензол и его производные путем гидрирования превращаются в циклогексан и производные. Эта реакция достигается за счет использования водорода под высоким давлением в присутствии гетерогенных катализаторов , таких как мелкодисперсный никель . В то время как алкены можно гидрогенизировать при комнатной температуре, бензол и родственные соединения являются более устойчивыми субстратами, требующими температуры> 100 ° C. Эта реакция широко практикуется в промышленных масштабах. В отсутствие катализатора бензол непроницаем для водорода. Гидрирование нельзя остановить, чтобы получить циклогексен или циклогексадиены, поскольку они являются превосходными субстратами. Однако восстановление березы , некаталитический процесс, селективно гидрирует бензол до диена.
Металлические комплексы
Бензол - превосходный лиганд в металлоорганической химии низковалентных металлов. Важные примеры включают сэндвич-комплексы и полусэндвич-комплексы, соответственно, Cr (C 6 H 6 ) 2 и [RuCl 2 (C 6 H 6 )] 2 .
Влияние на здоровье
Бензол классифицируется как канцероген , который увеличивает риск рака и других заболеваний, а также является печально известной причиной отказа костного мозга. Значительное количество эпидемиологических, клинических и лабораторных данных связывает бензол с апластической анемией, острым лейкозом, аномалиями костного мозга и сердечно-сосудистыми заболеваниями. [66] [67] [68] Конкретные гематологические злокачественные новообразования, с которыми связан бензол, включают: острый миелоидный лейкоз (AML), апластическую анемию, миелодиспластический синдром (MDS), острый лимфобластный лейкоз (ALL) и хронический миелоидный лейкоз (CML). . [69]
Американский институт нефти (API) заявил в 1948 году , что «это , как правило , считается , что только абсолютно безопасная концентрация бензола равна нулю». [70] Не существует безопасного уровня воздействия; даже небольшие количества могут причинить вред. [71] Департамент здравоохранения и социальных служб (DHHS) классифицирует бензол как человеческий канцероген . Длительное воздействие чрезмерного уровня бензола в воздухе вызывает лейкемию , потенциально смертельный рак кроветворных органов. В частности, не оспаривается, что причиной острого миелоидного лейкоза или острого нелимфоцитарного лейкоза (AML и ANLL) является бензол. [72] МАИР оценило бензол как «известный как канцерогенный для человека» (Группа 1).
Поскольку бензол повсеместно используется в бензине и углеводородном топливе, которое используется повсеместно, воздействие бензола на человека является глобальной проблемой для здоровья. Бензол нацелен на печень, почки, легкие, сердце и мозг и может привести к ДНК разрывов ДНК, хромосомные повреждения и т.д. Бензол вызывает рак у животных , включая человека. Было показано, что бензол вызывает рак у обоих полов у нескольких видов лабораторных животных, подвергшихся воздействию различными путями. [73] [74]
Воздействие бензола
По данным Агентства по регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR) (2007 г.), бензол является химическим веществом искусственного и естественного происхождения в результате процессов, которые включают: извержения вулканов, лесные пожары, синтез химических веществ, таких как фенол , производство синтетических волокон. , а также производство каучуков , смазок , пестицидов , лекарств и красителей . Основными источниками воздействия бензола являются табачный дым, автомобильные станции технического обслуживания, выхлопные газы автомобилей и промышленные выбросы; однако проглатывание и всасывание бензола через кожу может также происходить при контакте с загрязненной водой. Бензол метаболизируется в печени и выводится с мочой . Измерение уровня бензола в воздухе и воде осуществляется путем сбора через трубки с активированным углем , которые затем анализируются с помощью газового хроматографа . Измерение содержания бензола у людей может быть выполнено с помощью тестов мочи , крови и дыхания ; однако все они имеют свои ограничения, поскольку бензол быстро метаболизируется в организме человека. [75]
Воздействие бензола может постепенно привести к апластической анемии , лейкемии и множественной миеломе . [76]
OSHA регулирует уровень бензола на рабочем месте. [77] Максимально допустимое количество бензола в воздухе рабочего помещения в течение 8-часового рабочего дня и 40-часовой рабочей недели составляет 1 ppm. Поскольку бензол может вызывать рак , NIOSH рекомендует всем работникам носить специальное дыхательное оборудование, когда они могут подвергнуться воздействию бензола на уровнях, превышающих рекомендуемый (8-часовой) предел воздействия 0,1 ppm. [78]
Пределы воздействия бензола
Агентство по охране окружающей среды Соединенных Штатов установило максимальный уровень загрязнения (ПДК) для бензола в питьевой воде 0,005 мг / л (5 частей на миллиард), а обнародована через США Национальный Primary питьевой воды Положение. [79] Это регулирование основано на предотвращении лейкемогенеза бензола. Целевой уровень максимального уровня загрязнения (MCLG), не имеющая юридической силы цель для здоровья, которая обеспечит адекватный запас безопасности для предотвращения неблагоприятных последствий, - это нулевая концентрация бензола в питьевой воде. EPA требует сообщать о разливах или случайных выбросах в окружающую среду 10 фунтов (4,5 кг) или более бензола.
Управление по безопасности и гигиене труда США (OSHA) установило допустимый предел воздействия 1 часть бензола на миллион частей воздуха (1 ppm) на рабочем месте в течение 8-часового рабочего дня и 40-часовой рабочей недели. Предел кратковременного воздействия переносимого по воздуху бензола составляет 5 частей на миллион в течение 15 минут. [80] Эти правовые ограничения были основаны на исследованиях, демонстрирующих убедительные доказательства риска для здоровья рабочих, подвергающихся воздействию бензола. Риск от воздействия 1 ppm в течение всей рабочей жизни был оценен как 5 дополнительных смертей от лейкемии на 1000 подвергшихся воздействию сотрудников. (Эта оценка предполагает отсутствие порога канцерогенного воздействия бензола.) OSHA также установило уровень действия 0,5 ppm, чтобы стимулировать еще более низкое воздействие на рабочем месте. [81]
США Национальный институт по охране труда и здоровья (NIOSH) пересмотрела Сразу опасного для жизни и здоровья концентрации (IDLH) для бензола до 500 частей на миллион. Текущее определение состояния IDLH NIOSH, приведенное в логике выбора респиратора NIOSH, представляет собой такое определение, которое создает угрозу воздействия переносимых по воздуху загрязнителей, когда это воздействие может вызвать смерть, немедленные или отложенные необратимые неблагоприятные последствия для здоровья или предотвратить побег из таких окружающая среда [NIOSH 2004]. Целью определения значения IDLH является (1) обеспечение того, чтобы работник мог сбежать из данной загрязненной среды в случае отказа оборудования защиты органов дыхания, и (2) считается максимальным уровнем, выше которого только высоконадежный дыхательный аппарат обеспечение максимальной защиты работников разрешено [NIOSH 2004 [82] ]. [83] В сентябре 1995 года NIOSH выпустил новую политику по разработке рекомендуемых пределов воздействия (РПВ) для веществ, включая канцерогены. Поскольку бензол может вызывать рак, NIOSH рекомендует, чтобы все рабочие носили специальное дыхательное оборудование, когда они могут подвергнуться воздействию бензола на уровнях, превышающих REL (10-часовой) 0,1 ppm. [84] Предел кратковременного воздействия NIOSH (STEL - 15 мин) составляет 1 ppm.
Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) приняла предельно допустимые значения (ПДК) для бензола при TWA 0,5 ppm и STEL 2,5 ppm.
Токсикология
Биомаркеры воздействия
Воздействие бензола можно определить с помощью нескольких тестов. Сам бензол можно измерить в дыхании, крови или моче, но такое тестирование обычно ограничивается первыми 24 часами после воздействия из-за относительно быстрого удаления химического вещества путем выдоха или биотрансформации. У большинства людей в развитых странах есть измеримые базовые уровни бензола и других ароматических углеводородов нефти в крови. В организме бензол ферментативно превращается в ряд продуктов окисления, включая муконовую кислоту , фенилмеркаптуровую кислоту , фенол , катехол , гидрохинон и 1,2,4-тригидроксибензол . Большинство этих метаболитов имеют определенную ценность как биомаркеры воздействия на человека, поскольку они накапливаются в моче пропорционально степени и продолжительности воздействия и могут все еще присутствовать в течение нескольких дней после прекращения воздействия. Текущие пределы биологического воздействия ACGIH для профессионального воздействия составляют 500 мкг / г креатинина для муконовой кислоты и 25 мкг / г креатинина для фенилмеркаптуровой кислоты в образце мочи в конце смены. [85] [86] [87] [88]
Биотрансформации
Даже если это не обычный субстрат для метаболизма, бензол может окисляться как бактериями, так и эукариотами . У бактерий фермент диоксигеназа может добавлять кислород к кольцу, и нестабильный продукт немедленно восстанавливается (с помощью НАДН ) до циклического диола с двумя двойными связями, нарушая ароматичность. Затем диол вновь восстанавливается НАДН до катехола . Катехол затем метаболизируется до ацетил-КоА и сукцинил-КоА , которые используются организмами в основном в цикле лимонной кислоты для производства энергии.
Путь метаболизма бензола сложен и начинается в печени. Вовлечены несколько ферментов. К ним относятся цитохром P450 2E1 (CYP2E1), хининоксидоредуктаза (NQ01 или DT-диафораза или NAD (P) H дегидрогеназа (хинон 1) ), GSH и миелопероксидаза (MPO). CYP2E1 участвует в нескольких этапах: превращение бензола в оксепин (оксид бензола), фенола в гидрохинон и гидрохинона в бензолтриол и катехол . Гидрохинон, бензолтриол и катехол превращаются в полифенолы. В костном мозге МПО превращает эти полифенолы в бензохиноны. Эти промежуточные продукты и метаболиты вызывают генотоксичность с помощью множества механизмов, включая ингибирование топоизомеразы II (которая поддерживает структуру хромосом), нарушение микротрубочек (которые поддерживают клеточную структуру и организацию), образование свободных радикалов кислорода (нестабильные виды), которые могут приводить к точечным мутациям, увеличивая окислительный стресс, вызывающий разрывы цепей ДНК и изменение метилирования ДНК (что может повлиять на экспрессию генов). NQ01 и GSH изменяют метаболизм от токсичности. NQ01 метаболизирует бензохинон до полифенолов (противодействуя эффекту МПО). GSH участвует в образовании фенилмеркаптуровой кислоты. [69] [89]
Генетический полиморфизм этих ферментов может вызывать потерю или усиление функции. Например, мутации в CYP2E1 увеличивают активность и приводят к увеличению образования токсичных метаболитов. Мутации NQ01 приводят к потере функции и могут привести к снижению детоксикации. Мутации миелопероксидазы приводят к потере функции и могут привести к снижению образования токсичных метаболитов. Мутации или делеции GSH приводят к потере функции и снижению детоксикации. Эти гены могут быть мишенями для генетического скрининга на предрасположенность к токсичности бензола. [90]
Молекулярная токсикология
Парадигма токсикологической оценки бензола смещается в сторону области молекулярной токсикологии, поскольку она позволяет лучше понять фундаментальные биологические механизмы. Глутатион, по- видимому, играет важную роль в защите от разрывов ДНК, вызванных бензолом, и считается новым биомаркером воздействия и воздействия. [91] Бензол вызывает хромосомные аберрации в лейкоцитах периферической крови и костном мозге, что объясняет более высокую заболеваемость лейкемией и множественной миеломой, вызванной хроническим воздействием. Эти аберрации можно контролировать с помощью флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) с ДНК-зондами для оценки эффектов бензола наряду с гематологическими тестами в качестве маркеров гематотоксичности. [92] В метаболизме бензола участвуют ферменты, кодируемые полиморфными генами. Исследования показали, что генотип в этих локусах может влиять на восприимчивость к токсическим эффектам воздействия бензола. Лица, несущие вариант NAD (P) H: хиноноксидоредуктазу 1 (NQO1), микросомальную эпоксидгидролазу (EPHX) и делецию глутатион-S-трансферазы T1 (GSTT1), показали более высокую частоту однонитевых разрывов ДНК. [93]
Биологическое окисление и канцерогенная активность
Один из способов понять канцерогенные эффекты бензола - изучить продукты биологического окисления. Например, чистый бензол окисляется в организме с образованием эпоксида, оксида бензола , который нелегко выводится из организма и может взаимодействовать с ДНК, вызывая вредные мутации.
Пути воздействия
Вдыхание
Наружный воздух может содержать низкие уровни бензола от автозаправочных станций, древесного дыма, табачного дыма, переносимого бензина, выхлопных газов автомобилей и промышленных выбросов. [94] Около 50% всего воздействия бензола по всей стране (США) происходит в результате курения табака или воздействия табачного дыма. [95] Выкуривая 32 сигареты в день, курильщик потребляет около 1,8 миллиграмма (мг) бензола. Это количество примерно в 10 раз превышает среднесуточное потребление бензола некурящими. [96]
Вдыхаемый бензол в основном выводится в неизмененном виде через выдох. В исследовании на людях от 16,4 до 41,6% оставшегося бензола выводилось через легкие в течение пяти-семи часов после двух-трехчасового воздействия от 47 до 110 частей на миллион, и только от 0,07 до 0,2% оставшегося бензола выводилось без изменений в организме. моча. После воздействия 63–405 мг / м3 бензола в течение 1–5 часов 51–87% выделялось с мочой в виде фенола в течение периода от 23 до 50 часов. В другом исследовании на людях 30% абсорбированного на кожу бензола, который в основном метаболизируется в печени, выводится в виде фенола с мочой. [97]
Воздействие безалкогольных напитков
В определенных условиях и в присутствии других химических веществ бензойная кислота (консервант) и аскорбиновая кислота (витамин С) могут взаимодействовать с образованием бензола. В марте 2006 года официальное агентство по пищевым стандартам Великобритании провело опрос 150 брендов безалкогольных напитков. Было обнаружено, что четыре из них содержат уровни бензола выше пределов Всемирной организации здравоохранения . Пострадавшие партии были сняты с продажи. Об аналогичных проблемах сообщало FDA в США. [98]
Загрязнение водоснабжения
В 2005 году водоснабжение города Харбина в Китае с населением почти девять миллионов человек было отключено из-за сильного воздействия бензола. [99] Бензол просочился в реку Сунгари , которая снабжает город питьевой водой, после взрыва на заводе Китайской национальной нефтяной корпорации (CNPC) в городе Цзилинь 13 ноября 2005 года.
Когда пластиковые водопроводные трубы подвергаются сильному нагреву, вода может быть загрязнена бензолом. [100]
Убийство
В нацисты использовали бензол вводят с помощью инъекции в качестве одного из своих многочисленных методов убийства . [101] [102]
Смотрите также
- 6-членные ароматические кольца с одним углеродом, замещенным другой группой: борабензол , бензол , силабензол , гермабензол , станнабензол , пиридин , фосфор , арсабензол , пирилиевая соль
- Департамент промышленного союза против Американского нефтяного института
- BTEX
Заметки
- ^ Критики указали на проблему с исходной структурой бензола Кекуле (1865): всякий раз, когда бензол подвергался замещению в орто-положении, должны были образоваться два различимых изомера, в зависимости от того, существует ли двойная связь или одинарная связь между атомами углерода, с которыми связаны были присоединены заместители; однако такие изомеры не наблюдались. В 1872 году Кекуле предположил, что бензол имеет две взаимодополняющие структуры и что эти формы быстро взаимопревращаются, так что если бы между любой парой атомов углерода существовала двойная связь в один момент, эта двойная связь в следующий момент превратилась бы в одинарную (и наоборот). Чтобы обеспечить механизм процесса преобразования, Кекуле предположил, что валентность атома определяется частотой, с которой он сталкивается со своими соседями в молекуле. Когда атомы углерода в бензольном кольце сталкиваются друг с другом, каждый атом углерода сталкивается дважды с одним соседом в течение данного интервала, а затем дважды со своим другим соседом в течение следующего интервала. Таким образом, двойная связь будет существовать с одним соседом в течение первого интервала и с другим соседом в течение следующего интервала. Следовательно, между атомами углерода бензола не было фиксированных (т. Е. Постоянных) и отчетливых одинарных или двойных связей; вместо этого связи между атомами углерода были идентичными. См. Страницы 86–89 Огюста Кекуле (1872) «Ueber einige Condensationsprodukte des Aldehyds» (О некоторых продуктах конденсации альдегидов), Annalen der Chemie und Pharmacie Либиха , 162 (1): 77–124, 309–320. С п. 89: "Das einfachste Mittelaller Stöße eines Kohlenstoffatoms ergiebt sich aus der Summe der Stöße der beiden ersten Zeiteinheiten, die sich dann periodisch wiederholen.… Man sieht daher, daß jedes Kohlenchédée en désédée en dérés en désé é?" keine wirkliche ist. " (Простейшее среднее значение всех столкновений атома углерода [в бензоле] получается из суммы столкновений в течение первых двух единиц времени, которые затем периодически повторяются ... Таким образом, можно увидеть, что каждый атом углерода одинаково часто сталкивается с двумя другие, с которыми он сталкивается, [и], таким образом, находится в точно таких же отношениях со своими двумя соседями. Обычная структурная формула для бензола выражает, конечно, только столкновения, которые происходят в течение одной единицы времени, то есть во время одной фазы, и так кто-то приходит к мнению, [что] дважды замещенные производные [бензола] должны быть разными в положениях 1,2 и 1,6 [бензольного кольца]. Если идея [которая была] только что представлена - или аналогичная - может считаться правильным, тогда [из этого] следует, что это различие [между связями в положениях 1,2 и 1,6] является только кажущимся [одним], а не реальным [одним].)
Рекомендации
- ^ a b Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . . 2014. С. 10, 22, 204, 494, 577. DOI : 10.1039 / 9781849733069 . ISBN 978-0-85404-182-4.
- ^ Лиде, Д.Р., изд. (2005). CRC Справочник по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- ^ Арнольд, Д .; Планка, C .; Эриксон, E .; Пайк, Ф. (1958). «Растворимость бензола в воде». Серия данных по промышленной и инженерной химии, химической и инженерной химии . 3 (2): 253–256. DOI : 10.1021 / i460004a016 .
- ^ Breslow, R .; Го, Т. (1990). «Измерения поверхностного натяжения показывают, что хаотропные засаливающие денатуранты не просто разрушают структуру воды» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 87 (1): 167–9. Bibcode : 1990PNAS ... 87..167B . DOI : 10.1073 / pnas.87.1.167 . PMC 53221 . PMID 2153285 .
- ^ Кокер, А. Кайоде; Людвиг, Эрнест Э. (2007). Прикладное проектирование процессов Людвига для химических и нефтехимических заводов . 1 . Эльзевир. п. 114. ISBN 978-0-7506-7766-0. Проверено 31 мая 2012 .
- ^ а б в г д «Бензол» .
- ^ а б Атертон Зайделл; Уильям Ф. Линке (1952). Растворимость неорганических и органических соединений: сборник данных о растворимости из периодической литературы. Дополнение . Ван Ностранд.
- ^ a b c Бензол в Linstrom, Peter J .; Маллард, Уильям Г. (ред.); Веб-книга NIST Chemistry, стандартная справочная база данных NIST номер 69 , Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург (Мэриленд), http://webbook.nist.gov (получено 29 мая 2014 г.)
- ^ a b c Sigma-Aldrich Co., Бензол . Проверено 29 мая 2014.
- ^ а б в Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0049» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ «Бензол» . Немедленно опасная для жизни или здоровья концентрация (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ «Бензол - обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com . Проверено 25 ноября 2020 .
- ^ Фолкинс, Хиллис О. (2000). "Бензол". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a03_475 .
- ^ Слово «бензоина» происходит от арабского выражения « Любань Джави », или « ладан в Java ». Моррис, Эдвин Т. (1984). Аромат: история духов от Клеопатры до Шанель . Сыновья Чарльза Скрибнера. п. 101. ISBN 978-0684181950.
- ^ а б Рок, AJ (1985). «Гипотеза и эксперимент на раннем этапе развития теории бензола Кекуле». Анналы науки . 42 (4): 355–81. DOI : 10.1080 / 00033798500200411 .
- ^ Фарадей, М. (1825). «О новых соединениях углерода и водорода и некоторых других продуктах, полученных при разложении нефти под действием тепла» . Философские труды Королевского общества . 115 : 440–466. DOI : 10,1098 / rstl.1825.0022 . JSTOR 107752 .На страницах 443–450 Фарадей обсуждает «бикарбюратор водорода» (бензол). На страницах 449–450 он показывает, что эмпирическая формула бензола - C 6 H 6 , хотя он не осознает этого, потому что он (как и большинство химиков того времени) использовал неправильную атомную массу для углерода (6 вместо 12).
- ^ Кайзер, Р. (1968). «Бикарбюратор водорода. Переоценка открытия бензола в 1825 году с помощью аналитических методов 1968 года». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 7 (5): 345–350. DOI : 10.1002 / anie.196803451 .
- ^ Митчерлих, Э. (1834). "Über das Benzol und die Säuren der Oel- und Talgarten" [О бензоле, масляных и жирных типах кислот]. Annalen der Pharmacie . 9 (1): 39–48. DOI : 10.1002 / jlac.18340090103 .В сноске на странице 43 редактор журнала Либих предложил изменить исходное название Мицчерлиха для бензола (а именно «бензин») на «бензол», поскольку суффикс «-в» предполагает, что это алкалоид (например, Чинин ( хинин)), которым не является бензол, тогда как суффикс «-ол» указывает на то, что он маслянистый, а это бензол. Так, на странице 44 Митчерлих утверждает: «Da diese Flüssigkeit aus der Benzoësäure gewonnen wird, und wahrscheinlich mit den Benzoylverbindungen im Zusammenhang steht, так что gibt man ihr am besten den Namen Benzol, da der Name Benzoïn diebin schon fürme Liebig und Wöhler gewählt worden ist. " (Поскольку эта жидкость [бензол] получается из бензойной кислоты и, вероятно, относится к бензоильным соединениям, лучшее название для нее - «бензол», поскольку название «бензоин» уже было выбрано Либихом и Велером для соединения, которое изомерный с маслом горького миндаля [бензальдегид].)
- ^ Лоран, Огюст (1836) "Sur la chlorophénise et les acides chlorophénisique et chlorophénèsique", Annales de Chemie et de Physique , vol. 63, с. 27–45, см . С. 44 : «Je donne le nom de phène au радикальный fondamental des acides précédens (φαινω, j'éclaire), puisque la benzine se Trouve dans le gaz de l'éclairage». (Я даю название «фен» (φαινω, я освещаю) основному радикалу предыдущих кислот, потому что бензол содержится в освещающем газе.)
- ^ Hofmann, AW (1845) "Ueber eine sichere Reaction auf Benzol" (О надежном тесте на бензол), Annalen der Chemie und Pharmacie , vol. 55. С. 200–205; на стр. 204–205 Хофманн обнаружил бензол в каменноугольном масле.
- ^ Мэнсфилд Чарльз Блахфорд (1849). "Untersuchung des Steinkohlentheers" . Annalen der Chemie und Pharmacie . 69 (2): 162–180. DOI : 10.1002 / jlac.18490690203 .
- ↑ Чарльз Мэнсфилд подал (11 ноября 1847 г.) и получил (май 1848 г.) патент (№ 11 960) на фракционную перегонку каменноугольной смолы.
- ^ Хоффман, Огастес В. (1856). «Об инсолиновой кислоте» . Труды Королевского общества . 8 : 1–3. DOI : 10,1098 / rspl.1856.0002 .
Существование и способ образования инсолиновой кислоты доказывают, что к ряду одноосновных ароматических кислот C n2 H n2-8 O 4 , самым низким известным членом которой является бензойная кислота,….
[Примечание: эмпирические формулы органических соединений, которые появляются в статье Хофмана (стр. 3), основаны на атомной массе углерода 6 (вместо 12) и атомной массе кислорода 8 (вместо 16).] - ^ Чернихаро, Хосе; и другие. (1997), "Открытие инфракрасной космической обсерваторией C 4 H 2 , C 6 H 2 и бензола в CRL 618", Astrophysical Journal Letters , 546 (2): L123 – L126, Bibcode : 2001ApJ ... 546L.123C , DOI : 10,1086 / 318871
- ^ Клаус, Адольф К.Л. (1867) «Теоретические основы систематики и органической химии» (Теоретические соображения и их приложения к классификационной схеме органической химии), Berichte über die Verhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft Bre zu Freiburg (Reports of the Freiburg. Труды Научного общества Фрайбурга в Брайсгау), 4 : 116-381. В разделе Aromatischen Verbindungen (ароматические соединения), стр. 315-347, Клаус представляет гипотетическую структуру бензола Кекуле ( стр. 317 ), возражает против нее, представляет альтернативную геометрию ( стр. 320 ) и приходит к выводу, что его альтернатива такова. правильно ( стр.326 ). См. Также рисунки на стр. 354 или стр. 379.
- ^ Дьюар Джеймс (1867). «Об окислении фенилового спирта и механическом устройстве, адаптированном для иллюстрации структуры ненасыщенных углеводородов» . Труды Королевского общества Эдинбурга . 6 : 82–86. DOI : 10.1017 / S0370164600045387 .
- ^ Ладенбург Альберт (1869). "Bemerkungen zur aromatischen Theorie" [Наблюдения по теории ароматики]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 2 : 140–142. DOI : 10.1002 / cber.18690020171 .
- ^ Армстронг Генри Э (1887). «Объяснение законов, управляющих замещением в случае бензоидных соединений» . Журнал химического общества . 51 : 258–268 [264]. DOI : 10.1039 / ct8875100258 .
- ^ Тиле, Йоханнес (1899) «Zur Kenntnis der ungesättigten Verbindungen» (О наших знаниях о ненасыщенных соединениях), Annalen der Chemie Юстуса Либиха 306 : 87–142; см .: «VIII. Die aromatischen Verbindungen. Das Benzol». (VIII. Ароматические соединения. Бензол.), Стр. 125–129. См. Далее: Тиле (1901) «Zur Kenntnis der ungesättigen Verbindungen» , Annalen der Chemie Юстуса Либиха , 319 : 129–143.
- ↑ В своей статье 1890 года Армстронг представил бензольные ядра в полициклических бензоидах, поместив внутри бензольных ядер букву «С», сокращение от слова «центрический». Центрические сродства (т. Е. Связи) действуют в пределах обозначенного цикла атомов углерода. С п. 102: «… бензол, согласно этой точке зрения, на самом деле может быть представлен двойным кольцом». Видеть:
- Армстронг, HE (1890). «Строение циклоидных углеводородов» . Труды химического общества . 6 : 101–105.
- Армит, Джеймс Уилсон; Робинсон, Роберт (1925). «Полиядерные гетероциклические ароматические типы. Часть II. Некоторые ангидрониевые основания». Журнал Химического общества, Сделки . 127 : 1604–1618. DOI : 10.1039 / ct9252701604 .
- Балабан, Александру Т .; Schleyer, Paul v. R .; Рзепа, Генри С. (2005). «Крокер, а не Армит и Робинсон, начните шесть ароматических электронов» . Химические обзоры . 105 (10): 3436–3447. DOI : 10.1021 / cr0300946 . PMID 16218557 .
- ^ Лошмидт, Дж. (1861). Chemische Studien (на немецком языке). Вена, Австро-Венгрия: Зон Карла Герольда. С. 30, 65.
- ^ Кекуле, Ф.А. (1865). "Sur la конституция ароматических веществ" . Бюллетень де ла Сосьете Шимик де Пари . 3 : 98–110.На стр. 100, Кекуле предполагает, что атомы углерода бензола могут образовывать «chaîne fermée» (замкнутую цепь, петлю).
- ^ Кекуле, Ф.А. (1866). "Untersuchungen über aromatische Verbindungen (Исследования ароматических соединений)" . Liebigs Annalen der Chemie und Pharmacie . 137 (2): 129–36. DOI : 10.1002 / jlac.18661370202 .
- ^ Рок, AJ (2010). Образ и реальность: Кекуле, Копп и научное воображение . Издательство Чикагского университета. С. 186–227. ISBN 978-0226723358..
- ^ Прочтите, Джон (1995). От алхимии до химии . Нью-Йорк: Dover Publications. стр. 179 -180. ISBN 9780486286907.
- ^ Английский перевод Уилкокс, Дэвид Х .; Гринбаум, Фредерик Р. (1965). «Теория бензольных колец Кекуле: предмет для беззаботных шуток». Журнал химического образования . 42 (5): 266–67. Bibcode : 1965JChEd..42..266W . DOI : 10.1021 / ed042p266 .
- ^ Кекуле, Ф.А. (1890). «Бензольфест: Реде» . Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 23 : 1302–11. DOI : 10.1002 / cber.189002301204 .
- ^ Бенфей О. Т. (1958). «Август Кекуле и рождение структурной теории органической химии в 1858 году». Журнал химического образования . 35 (1): 21–23. Bibcode : 1958JChEd..35 ... 21В . DOI : 10.1021 / ed035p21 .
- ^ Гиллис Джин (1966). "Огюст Кекуле и его сын, реализованный в Ганде 1858–1867 годов". Mémoires de la Classe des Sciences - Королевская академия наук, литературы и искусства Бельгии . 37 (1): 1–40.
- ^ Лонсдейл, К. (1929). «Строение бензольного кольца в гексаметилбензоле» . Труды Королевского общества . 123A (792): 494–515. Bibcode : 1929RSPSA.123..494L . DOI : 10.1098 / RSPA.1929.0081 .
- ^ Лонсдейл, К. (1931). «Рентгеновский анализ структуры гексахлорбензола с использованием метода Фурье» . Труды Королевского общества . 133А (822): 536–553. Bibcode : 1931RSPSA.133..536L . DOI : 10.1098 / rspa.1931.0166 .
- ^ Вильгельм Кёрнер (1867) "Faits pour servir à la détermination du lieu chimique dans la série aromatique" (Факты, которые будут использоваться для определения химического местоположения в ароматической серии), Bulletins de l'Académie royale des Sciences, des lettres et des beaux -arts de Belgique , 2-я серия, 24 : 166–185; см. особенно стр. 169. Из стр. 169: «По разнице возможностей ces trois séries, dans lesquelles les dérivés bihydroxyliques ont leurs термины соответствующие, par les prefixes ortho-, para- et mêta-». (Эти три ряда, в которых дигидроксипроизводные имеют соответствующие термины, легко отличить по приставкам орто-, пара- и мета.)
- ↑ Герман фон Фелинг, ред., Neues Handwörterbuch der Chemie [Новый краткий химический словарь] (Брауншвейг, Германия: Friedrich Vieweg und Sohn, 1874), т. 1, стр. 1142.
- ^ Гребе (1869) "Ueber умирают конституции де Naphthalins" (О структуре нафталина), Annalen Chemie дер унд PHARMACIE , 149 : 20-28; см. особенно стр. 26.
- ↑ Виктор Мейер (1870) «Untersuchungen über die Construction der zweifach-substituirten Benzole» (Исследования структуры дизамещенных бензолов), Annalen der Chemie und Pharmacie , 156 : 265–301; см. особенно стр. 299–300.
- ^ Уильямс, PRD; Knutsen, JS; Аткинсон, С .; Мадл, АК; Паустенбах, ди-джей (2007). «Концентрации бензола в воздухе, связанные с историческим использованием некоторых составов жидких гаечных ключей». Журнал гигиены труда и окружающей среды . 4 (8): 547–561. DOI : 10.1080 / 15459620701446642 . PMID 17558801 . S2CID 32311057 .
- ^ а б Хиллис О. Фолкинс (2005). "Бензол". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a03_475 . ISBN 978-3527306732.
- ^ Чанг, Кеннет (7 июня 2018 г.). «Жизнь на Марсе? Ровер Последних Discovery ставят его„на стол “ » . Нью-Йорк Таймс . Проверено 8 июня 2018 года .
Идентификация органических молекул в горных породах на красной планете не обязательно указывает на жизнь там, прошлую или настоящую, но указывает на то, что некоторые из строительных блоков присутствовали.
- ^ десять Кейт, Инге Лоэс (8 июня 2018 г.). «Органические молекулы на Марсе». Наука . 360 (6393): 1068–1069. Bibcode : 2018Sci ... 360.1068T . DOI : 10.1126 / science.aat2662 . PMID 29880670 . S2CID 46952468 .
- ^ Eigenbrode, Jennifer L .; и другие. (8 июня 2018 г.). «Органическое вещество сохранилось в аргиллитах возрастом 3 миллиарда лет в кратере Гейла на Марсе» (PDF) . Наука . 360 (6393): 1096–1101. Bibcode : 2018Sci ... 360.1096E . DOI : 10.1126 / science.aas9185 . PMID 29880683 . S2CID 46983230 .
- ^ Бэкон, GE; Curry, N .; Уилсон, С. (12 мая 1964 г.). «Кристаллографическое исследование твердого бензола методом нейтронографии». Труды Лондонского королевского общества. Серия А, Математические и физические науки . 279 (1376): 98–110. Bibcode : 1964RSPSA.279 ... 98B . DOI : 10,1098 / rspa.1964.0092 . JSTOR 2414835 . S2CID 94432897 .
- ^ Моран Д., Симмонетт А.С., Лич Ф.И., Аллен В.Д., Шлейер П.В., Шефер Х.Ф. (2006). «Популярные теоретические методы предсказывают, что бензол и арены непланарны». Журнал Американского химического общества . 128 (29): 9342–3. DOI : 10.1021 / ja0630285 . PMID 16848464 .
- ^ Купер, Дэвид Л .; Геррат, Джозеф; Раймонди, Марио (1986). «Электронное строение молекулы бензола». Природа . 323 (6090): 699–701. Bibcode : 1986Natur.323..699C . DOI : 10.1038 / 323699a0 . S2CID 24349360 .
- ^ Полинг, Линус (1987). «Электронная структура молекулы бензола» . Природа . 325 (6103): 396. Bibcode : 1987Natur.325..396P . DOI : 10.1038 / 325396d0 . S2CID 4261220 .
- ^ Мессмер, Ричард П .; Шульц, Питер А. (1987). «Электронное строение молекулы бензола». Природа . 329 (6139): 492. Bibcode : 1987Natur.329..492M . DOI : 10.1038 / 329492a0 . S2CID 45218186 .
- ^ Харкорт, Ричард Д. (1987). «Электронное строение молекулы бензола». Природа . 329 (6139): 491–492. Bibcode : 1987Natur.329..491H . DOI : 10.1038 / 329491b0 . S2CID 4268597 .
- ^ «Символ Юникода 'BENZENE RING' (U + 232C)» . fileformat.info . Проверено 16 января 2009 .
- ^ "Символ Юникода" БЕНЗОЛОВОЕ КОЛЬЦО С КРУГОМ "(U + 23E3)" . fileformat.info . Проверено 16 января 2009 .
- ^ «Гетероциклическая химия: гетероциклические соединения» . Университет штата Мичиган , факультет химии.
- ^ «Исследование рынка: бензол (2-е издание), Ceresana, август 2014 г.» . ceresana.com . Проверено 10 февраля 2015 .
- ^ «Исследование рынка: Толуол, Черезана, январь 2015 г.» . ceresana.com. Архивировано из оригинала на 2017-04-29 . Проверено 10 февраля 2015 .
- ^ Kolmetz, Джентри, Руководство по БТК реконструкций, Айше 2007 Весенняя конференция
- ^ «Контроль опасных загрязнителей воздуха от мобильных источников» . Агентство по охране окружающей среды США. 2006-03-29. п. 15853. Архивировано из оригинала на 2008-12-05 . Проверено 27 июня 2008 .
- ^ Странкс, DR; М.Л. Хеффернан; KC Lee Dow; PT McTigue; GRA Withers (1970). Химия: структурный взгляд . Карлтон, Виктория : Издательство Мельбурнского университета. п. 347. ISBN 978-0-522-83988-3.
- ^ Уэлч, Винсент А .; Фэллон, Кевин Дж .; Гелбке, Хайнц-Петер (2005). «Этилбензол». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . DOI : 10.1002 / 14356007.a10_035.pub2 . ISBN 3527306730.
- ^ Каспер, Деннис Л. и др. (2004) Принципы внутренней медицины Харрисона , 16-е изд., McGraw-Hill Professional, стр. 618, г. ISBN 0071402357 .
- ^ Руководство Merck, Home Edition , "Обзор лейкоз".
- ^ Бард, Д. (2014). «Загрязнение воздуха, связанное с дорожным движением, и начало инфаркта миокарда: раскрытие бензола в качестве триггера? Перекрестное исследование на небольшой территории» . PLOS ONE . 9 (6): 6. Bibcode : 2014PLoSO ... 9j0307B . DOI : 10.1371 / journal.pone.0100307 . PMC 4059738 . PMID 24932584 .
- ^ а б Смит, Мартин Т. (2010). «Достижения в понимании воздействия бензола на здоровье и восприимчивости» . Annu Rev Public Health . 31 : 133–48. DOI : 10.1146 / annurev.publhealth.012809.103646 . PMC 4360999 . PMID 20070208 .
- ^ Американский институт нефти, токсикологический обзор API, бензол, сентябрь 1948 г. , Агентство по токсическим веществам и регистру заболеваний, Департамент здравоохранения и социальных служб
- ^ Смит, Мартин Т. (01.01.2010). «Достижения в понимании воздействия бензола на здоровье и восприимчивости» . Ежегодный обзор общественного здравоохранения . 31 (1): 133–148. DOI : 10.1146 / annurev.publhealth.012809.103646 . PMC 4360999 . PMID 20070208 .
- ^ КТО. Международное агентство по изучению рака , Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для людей, Общие оценки канцерогенности: обновление монографий МАИР, архивированных 6 марта 2008 г.в Wayback Machine , тома с 1 по 42, приложение 7
- ^ Хафф Дж (2007). «Бензол-индуцированные раки: сокращенная история и профессиональное воздействие на здоровье» . Int J Occup Environ Health . 13 (2): 213–21. DOI : 10.1179 / oeh.2007.13.2.213 . PMC 3363002 . PMID 17718179 .
- ^ Rana SV; Верма Y (2005). «Биохимическая токсичность бензола». J Environ Biol . 26 (2): 157–68. PMID 16161967 .
- ^ Агентство токсичных веществ и регистрации заболеваний. (2007). Бензол: информационный лист для пациента.
- ^ Yardley-Jones, A .; Андерсон, Д .; Парк, Д.В. (1991). «Токсичность бензола, его метаболизм и молекулярная патология в оценке риска для человека» . Британский журнал промышленной медицины . 48 (7): 437–44. DOI : 10.1136 / oem.48.7.437 . PMC 1035396 . PMID 1854646 .
- ^ Стандарты безопасности и гигиены труда, токсичные и опасные вещества, 1910. 1028 . Osha.gov. Проверено 23 ноября 2011.
- ^ Заявление общественного здравоохранения для бензола, Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний. (Август 2007 г.). Бензол: информационный лист для пациента . Atsdr.cdc.gov (03.03.2011). Проверено 23 ноября 2011.
- ^ Загрязняющие вещества питьевой воды | Органические химические вещества | Бензол . Water.epa.gov. Проверено 17 апреля 2014.
- ^ Информация о химическом отборе проб Бензол . Osha.gov. Проверено 23 ноября 2011.
- ^ Токсичность бензола: стандарты и правила | ATSDR - Экологическая медицина и санитарное просвещение в области окружающей среды - CSEM . Atsdr.cdc.gov (30 июня 2000 г.). Проверено 9 октября 2010.
- ^ Логика выбора респиратора NIOSH. Архивировано 29 августа 2017 г. в Wayback Machine (октябрь 2004 г.). Цинциннати, Огайо: Министерство здравоохранения и социальных служб США, Служба общественного здравоохранения, Центры по контролю заболеваний, Национальный институт безопасности и гигиены труда, DHHS (NIOSH). Публикация № 2005-100.
- ^ Документация по концентрациям, непосредственно опасным для жизни или здоровья (IDLH): Введение . Cdc.gov. Проверено 23 ноября 2011.
- ^ «Заявление об охране здоровья населения от бензола» . Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний . Министерство здравоохранения и социальных служб США, Служба общественного здравоохранения, Центры по контролю заболеваний, Национальный институт охраны труда и здоровья. Август 2007 . Источник 2011-11-23 - через Atsdr.cdc.gov.
- ^ Эшли, DL; Бонин, Массачусетс; Кардинали, Флорида; МакКроу, Дж. М.; Вутен, СП (1994). «Концентрации летучих органических соединений в крови среди населения США, не подвергавшегося профессиональному воздействию, и в группах с подозрением на воздействие» (PDF) . Клиническая химия . 40 (7 Pt 2): 1401–4. DOI : 10.1093 / clinchem / 40.7.1401 . PMID 8013127 .
- ^ Fustinoni S, Buratti M, Campo L, Colombi A, Consonni D, Pesatori AC, Bonzini M, Farmer P, Garte S, Valerio F, Merlo DF, Bertazzi PA (2005). «Моча t, t-муконовая кислота, S-фенилмеркаптуровая кислота и бензол как биомаркеры низкого воздействия бензола». Химико-биологические взаимодействия . 153–154: 253–6. DOI : 10.1016 / j.cbi.2005.03.031 . PMID 15935823 .
- ^ ACGIH (2009). TLV и BEI на 2009 год . Американская конференция государственных гигиенистов, Цинциннати, Огайо.
- ^ BASELT, R. (2008) Распоряжение токсичных препаратов и химических веществ у человека , 8е издание, биомедицинской Publications, ФостерСити,Калифорния, стр. 144-148, ISBN 0962652377 .
- ^ Снайдер, Р. Хедли, CC (1996). «Обзор метаболизма бензола» . Перспектива здоровья окружающей среды . 104 (Дополнение 6): 1165–1171. DOI : 10.1289 / ehp.96104s61165 . PMC 1469747 . PMID 9118888 .
- ^ Догерти, Д; Garte, S; Барховский, А; Змуда, Дж; Тайоли, Э (2008). «Полиморфизмы NQO1, MPO, CYP2E1, GSTT1 и STM1 и биологические эффекты воздействия бензола - обзор литературы». Письма токсикологии . 182 (1–3): 7–17. DOI : 10.1016 / j.toxlet.2008.09.008 . PMID 18848868 .
- ^ Fracasso ME, Doria D, Bartolucci GB, Carrieri M, Lovreglio P, Ballini A, Soleo L, Tranfo G, Manno M (2010). «Низкие уровни бензола в воздухе: корреляция между биомаркерами воздействия и генотоксическими эффектами». Toxicol Lett . 192 (1): 22–8. DOI : 10.1016 / j.toxlet.2009.04.028 . PMID 19427373 .
- ^ Истмонд, Округ Колумбия; Рупа, Д.С. Hasegawa, LS (2000). «Обнаружение гипердиплоидии и хромосомных разрывов в интерфазных лимфоцитах человека после воздействия бензольного метаболита гидрохинона с использованием многоцветной флуоресценции in situ гибридизации с ДНК-зондами». Mutat Res . 322 (1): 9–20. DOI : 10.1016 / 0165-1218 (94) 90028-0 . PMID 7517507 .
- ^ Garte, S; Taioli, E; Попов, Т; Болоньези, С; Фермер, П; Мерло, Ф (2000). «Генетическая предрасположенность к токсичности бензола у людей». J Toxicol Environ Здравоохранение . 71 (22): 1482–1489. DOI : 10.1080 / 15287390802349974 . PMID 18836923 . S2CID 36885673 .
- ^ ToxFAQ по бензолу , Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний, Департамент здравоохранения и социальных служб, заархивировано 9 марта 2008 г. в Wayback Machine
- ^ ToxGuide для бензола , Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний, Департамент здравоохранения и социальных служб
- ^ Заявление об общественном здравоохранении. Бензол , Отдел токсикологии и экологической медицины, август 2007 г.
- ^ Бензол, CASRN: 71-43-2 . Банк данных по опасным веществам, Национальная медицинская библиотека США. Национальные институты здоровья.
- ^ «FDA: слишком много бензола в некоторых напитках» , CBS News , 19 мая 2006 г. Проверено 11 июля 2006 г.
- ^ «100 тонн загрязняющих веществ вылилось в китайскую реку» . Хранитель . 25 ноября 2005 . Проверено 7 января 2020 года .
- ^ [1]
- ^ «Отборы и смертельные уколы» . Государственный музей Аушвиц-Биркенау . Проверено 15 мая 2020 года .
- ^ «Бывший нацистский трудовой лагерь в Австрии, теперь объявленный туристическим объектом» . Гаарец . 3 мая 2019.
Внешние ссылки
- Бензол в Периодической таблице видео (Ноттингемский университет)
- Международная карта химической безопасности 0015
- Резюме USEPA по токсичности бензола
- Карманный справочник NIOSH по химической опасности
- Бензол от PubChem
- Департамент здравоохранения и социальных служб: TR-289: Исследования токсикологии и канцерогенеза бензола
- Видеоподкаст сэра Джона Кадогана, читающего лекцию о бензоле со времен Фарадея в 1991 году.
- Профиль вещества
- Бензол в базе данных ChemIDplus
- Банк данных по опасным веществам NLM - Бензол