Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гидрохинон
Гидрохинон
Транс-гидрохинон-из-xtal-3D-balls.png
Гидрохинон кристалл.jpg
Имена
Предпочтительное название IUPAC
Бензол-1,4-диол [1]
Другие имена
Гидрохинон [1]
Идрохинон
Хинол
1,4-Дигидроксибензол
1,4-Гидроксибензол
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
605970
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.004.199 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 204-617-8
2742
КЕГГ
Номер RTECS
  • MX3500000
UNII
Номер ООН3077, 2662
Характеристики
С 6 Н 6 О 2
Молярная масса110,112  г · моль -1
Внешностьбелое твердое вещество
Плотность1,3 г см -3 , твердое
Температура плавления 172 ° С (342 ° F, 445 К)
Точка кипения 287 ° С (549 ° F, 560 К)
5,9 г / 100 мл (15 ° С)
Давление газа10 −5  мм рт. Ст. (20 ° C) [2]
Кислотность (p K a )9,9 [3]
−64,63 × 10 −6  см 3 / моль
Структура
1,4 ± 0,1  D [4]
Фармакология
Код УВД
D11AX11 ( ВОЗ )
Опасности
Классификация ЕС (DSD) (устарела)
Вредный ( Xn )
Carc. Кот. 3
Muta. Кот. 3
Опасно для
окружающей среды ( N )
R-фразы (устаревшие)R22 R40 R41 R43 R50 R68
S-фразы (устарели)(S2) S26 S36 / 37/39 S61
NFPA 704 (огненный алмаз)
[6]
Flammability code 1: Must be pre-heated before ignition can occur. Flash point over 93 °C (200 °F). E.g. canola oilHealth code 2: Intense or continued but not chronic exposure could cause temporary incapacitation or possible residual injury. E.g. chloroformReactivity (yellow): no hazard codeSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 четырехцветный алмаз
1
2
точка возгорания 165 ° С (329 ° F, 438 К)
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
LD 50 ( средняя доза )
490 мг / кг (млекопитающее, перорально)
245 мг / кг (мышь, перорально)
200 мг / кг (кролик, перорально)
320 мг / кг (крыса, перорально)
550 мг / кг (морская свинка, перорально)
200 мг / кг (собака, перорально)
70 мг / кг (кошка, перорально) [5]
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
TWA 2 мг / м 3 [2]
REL (рекомендуется)
C 2 мг / м 3 [15 минут] [2]
IDLH (Непосредственная опасность)
50 мг / м 3 [2]
Родственные соединения
Родственные бензолдиолы
Пирокатехол
Резорцин
Родственные соединения
1,4-бензохинон
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Гидрохинон , также известный как бензол-1,4-диол или хинол , представляет собой ароматическое органическое соединение, которое представляет собой тип фенола , производного бензола , имеющего химическую формулу C 6 H 4 (OH) 2 . Он имеет две гидроксильные группы, связанные с бензольным кольцом в пара- положении. Это белое зернистое твердое вещество . Замещенные производные этого исходного соединения также называют гидрохинонами. Название «гидрохинон» было придумано Фридрихом Вёлером в 1843 году.[7]

Производство [ править ]

Гидрохинон производится промышленным способом по двум основным направлениям. [8]

  • Наиболее широко используемый маршрут аналогичен процессу кумола в механизме реакции и включает в себя диалкилирование бензола с пропиленом с получением 1,4-диизопропилбензола. Это соединение реагирует с воздухом с образованием бис (гидропероксида), который структурно подобен гидропероксиду кумола и перестраивается в кислоте с образованием ацетона и гидрохинона. [9]
  • Второй путь включает гидроксилирование из фенола в присутствии катализатора. Преобразование использует перекись водорода и дает смесь гидрохинона и катехола (бензол-1,2-диол):
С 6 Н 5 ОН + Н 2 О 2 → С 6 Н 4 (ОН) 2 + Н 2 О

Другие, менее распространенные методы включают:

  • Потенциально значительный синтез гидрохинона из ацетилена и пентакарбонила железы был предложен [10] [11] [12] [13] [14] [15] Пентакарбонил железы служит в качестве катализатора , а не в качестве реагента , в присутствии свободно угарный газ. Родий или рутений могут заменять железо в качестве катализатора с благоприятным химическим выходом, но обычно не используются из-за стоимости их извлечения из реакционной смеси. [10]
  • Гидрохинон и его производные также могут быть получены окислением различных фенолов. Примеры включают окисление персульфата Эльбса и окисление Дакина :
  • Гидрохинон был впервые получен в 1820 году французским химикам Пеллетье и Caventou через сухой перегонки из хинной кислоты . [16]

Реакции [ править ]

Реакционная способность гидроксильных групп гидрохинона напоминает реакционную способность других фенолов , будучи слабокислой. Полученное основание конъюгата легко подвергается O- алкилированию с образованием моно- и диэфиров . Точно так же гидрохинон очень чувствителен к замещению кольца в реакциях Фриделя-Крафтса, таких как алкилирование. Эта реакция используется на пути к популярным антиоксидантам, таким как 2- трет- бутил-4-метоксифенол ( BHA ). Полезный краситель хинизарин получают путем диацилирования гидрохинона фталевым ангидридом . [8]

Редокс [ править ]

Гидрохинон окисляется в мягких условиях с образованием бензохинона . Этот процесс можно обратить. Некоторые природные производные гидрохинона обладают такого рода реактивности, одним из примеров является кофермент Q . Промышленно эту реакцию используют как с самим гидрохиноном, так и с его производными, где один ОН заменен амином.

Когда бесцветный гидрохинон и бензохинон, ярко-желтое твердое вещество, совместно кристаллизуются в соотношении 1: 1, образуется темно-зеленый кристаллический комплекс с переносом заряда ( точка плавления 171 ° C), называемый хингидроном (C 6 H 6 O 2 · C 6 H 4). O 2 ) образуется. Этот комплекс растворяется в горячей воде, где две молекулы диссоциируют в растворе. [17]

Аминация [ править ]

Важной реакцией является превращение гидрохинона в производные моно- и диамина. Метиламинофенол , используемый в фотографии, производится следующим образом: [8]

C 6 H 4 (OH) 2 + CH 3 NH 2 → HOC 6 H 4 NHCH 3 + H 2 O

Точно так же диамины, используемые в резиновой промышленности в качестве антиозоновых агентов, аналогичным образом получают из анилина :

C 6 H 4 (OH) 2 + 2 C 6 H 5 NH 2 → C 6 H 4 (N (H) C 6 H 5 ) 2 + 2 H 2 O

Использует [ редактировать ]

Гидрохинон имеет множество применений, в основном связанных с его действием в качестве восстанавливающего агента, растворимого в воде. Он является основным компонентом большинства проявителей черно-белых фотографий для пленки и бумаги, где с помощью соединения метола он восстанавливает галогениды серебра до элементарного серебра .

Есть множество других применений, связанных с его уменьшающей способностью . В качестве ингибитора полимеризации , используя свои антиоксидантные свойства, гидрохинон предотвращает полимеризацию акриловой кислоты , метилметакрилата , цианоакрилата и других мономеров, которые подвержены полимеризации, инициируемой радикалами . Действуя как поглотитель свободных радикалов, гидрохинон продлевает срок хранения светочувствительных смол, таких как прекерамические полимеры . [18]

Гидрохинон может потерять катион водорода из обеих гидроксильных групп с образованием дифенолят-иона. Ди натрий diphenolate соль гидрохинона используется в качестве переменной совместной мономерной единицы в производстве полимера PEEK .

Депигментация кожи [ править ]

Гидрохинон используется как местное средство для отбеливания кожи, чтобы уменьшить цвет кожи. У него нет такой же предрасположенности к дерматиту, как у метола . Этот ингредиент отпускается только по рецепту в некоторых странах, включая государства-члены Европейского Союза, в соответствии с Директивами 76/768 / EEC: 1976. [19] [20]

В 2006 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США отозвало свое предыдущее одобрение гидрохинона и предложило запретить все препараты, отпускаемые без рецепта . [21] FDA заявило, что нельзя исключать гидрохинон как потенциальный канцероген . [22] Этот вывод был сделан на основании степени абсорбции у людей и частоты новообразований у крыс в нескольких исследованиях, в которых у взрослых крыс был обнаружен повышенный уровень опухолей, включая гиперплазию фолликулярных клеток щитовидной железы , анизокариоз (изменение размеров ядер) , мононуклеарный лейкоз, гепатоцеллюлярные аденомы иаденомы почечных канальцев . Кампания за безопасную косметику также выявила опасения. [23]

Многочисленные исследования показали, что гидрохинон при пероральном приеме может вызывать экзогенный охроноз , обезображивающее заболевание, при котором сине-черные пигменты откладываются на коже; однако препараты для кожи, содержащие данный ингредиент, применяют местно. FDA классифицировало гидрохинон в 1982 году как безопасный продукт - в целом признанный безопасным и эффективным (GRASE), однако были предложены дополнительные исследования в рамках Национальной токсикологической программы (NTP), чтобы определить, существует ли риск для людей от использования гидрохинон. [21] [24] [22] Оценка НПТ показала некоторые доказательства долгосрочных канцерогенных и генотоксических эффектов [25]

Хотя использование гидрохинона в качестве осветляющего средства может быть эффективным при правильном использовании, оно также может вызвать чувствительность кожи. Использование ежедневного солнцезащитного крема с высоким рейтингом PPD (стойкое потемнение пигмента) снижает риск дальнейшего повреждения. Гидрохинон иногда сочетается с альфа-гидроксикислотами, которые отшелушивают кожу и ускоряют процесс осветления. В Соединенных Штатах местные препараты обычно содержат до 2% гидрохинона. В противном случае следует назначать более высокие концентрации (до 4%) и применять их с осторожностью.

Хотя гидрохинон по-прежнему широко назначается для лечения гиперпигментации , вопросы, поднятые регулирующими органами в ЕС, Японии и США о его профиле безопасности, побуждают искать другие препараты с сопоставимой эффективностью. [26] Некоторые такие агенты уже доступны или исследуются [27], в том числе азелаиновая кислота , [28] койевая кислота , ретиноиды, цистеамин, [29] стероиды для местного применения, гликолевая кислота и другие вещества. Один из них, 4-бутилрезорцин , оказался более эффективным при лечении кожных заболеваний, связанных с меланином, и достаточно безопасен, чтобы его можно было продавать без рецепта.[30]

Природные явления [ править ]

Гидрохиноны - один из двух основных реагентов в защитных железах жуков-бомбардиров , наряду с перекисью водорода (и, возможно, другими соединениями, в зависимости от вида), которые собираются в резервуаре. Резервуар открывается через клапан, управляемый мышцами, в толстостенную реакционную камеру. Эта камера выстлана клетками, которые секретируют каталазы и пероксидазы . Когда содержимое резервуара вынуждены в реакционную камеру, в каталазы и пероксидазы быстро сломать перекись водорода и катализируют к окислению из гидрохинонами в р -quinones. Эти реакции высвобождают свободный кислород и генерируют достаточно тепла, чтобы довести смесь до точки кипения и испарить примерно пятую часть его, образуя горячую струю из брюшка жука . [31]

Производные фарнезил гидрохинона являются основными раздражителями, выделяемыми кустами пуделя , которые могут вызывать тяжелый контактный дерматит у людей.

Считается, что гидрохинон является активным токсином в грибах Agaricus hondensis . [32]

Было показано, что гидрохинон является одним из химических компонентов прополиса натурального продукта . [33]

Это также одно из химических соединений, содержащихся в кастореуме . Это соединение собирают из клешневидных мешочков бобра . [34]

В толокнянке ( Arctostaphylos uva-ursi ) арбутин превращается в гидрохинон.

См. Также [ править ]

  • Фотографический разработчик
  • Семихинон
  • Жук-бомбардье

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b "Передний вопрос". Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. с. 691. DOI : 10.1039 / 9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4.
  2. ^ a b c d Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0338» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ «Гидрохинон» (PDF) . МОРАГ ОЭСР . Публикации ЮНЕП.
  4. ^ Лендер, Джон Дж .; Свирбелы, Джон Дж. Ландер, ВДж (1945). «Дипольные моменты катехола, резорцина и гидрохинона». Журнал Американского химического общества . 67 (2): 322–324. DOI : 10.1021 / ja01218a051 .
  5. ^ «Гидрохинон» . Немедленно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  6. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 02.02.2014 . Проверено 25 января 2014 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  7. ^ F. Wöhler (1844) «Untersuchungen über das Chinon» (Исследования хинона), Annalen der Chemie und Pharmacie , 51  : 145-163. Со страницы 146: «Das so erhaltene Destillat… enthält… einen neuen, krystallisierenden Körper, den ich unter dem Namen farbloses Hydrochinon weiter unten näher beschreiben werde». (Полученный таким образом дистиллят ... содержит ... новое кристаллизующееся вещество, которое я опишу под названием бесцветный гидрохинон.(подробнее ниже). [Примечание: эмпирическая формула Велера для гидрохинона (стр. 152) неверна, потому что (1) он приписал молекуле 25 (вместо 24) атомов углерода и (2) столько же химиков из время сделал, он использовал неправильные атомные массы для углерода (6 вместо 12) и кислорода (8 вместо 16). С этими исправлениями его эмпирическая формула становится: C 12 H 12 O 4 . Разделив нижние индексы на 2, получим: C 6 H 6 O 2 , что верно.]
  8. ^ a b c Филип М. Хадналл «Гидрохинон» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана 2002, Wiley-VCH, Weinheim. 2005 Wiley-VCH, Вайнхайм. DOI : 10.1002 / 14356007.a13_499 .
  9. ^ Герхард Франц, Роджер А. Шелдон «Окисление» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , Wiley-VCH, Weinheim, 2000 doi : 10.1002 / 14356007.a18_261
  10. ^ а б Реппе, Уолтер; Кутепов, N; Магин, А (1969). «Циклизация ацетиленовых соединений». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 8 (10): 727–733. DOI : 10.1002 / anie.196907271 .
  11. ^ Хьюбел, Карл; Брей, Анри (1960). Способ получения замещенных циклических соединений и продуктов, полученных из них, US3149138 A (PDF) . Union Carbide Corp.
  12. ^ Пино, Пьеро; Брака, Джузеппе; Сбрана, Глауко (1964). Приготовление гидрохинона US3355503 A (PDF) . Lonza Ag.
  13. ^ Уолтер, Реппе; Магин, август (1966). Производство гидрохинонов US3394193 A (PDF) . Basf Ag.
  14. ^ Пьеро, Пино; Джузеппе, Брака; Фредиано, Сеттимо; Glauco, Sbrana (1967). Получение гидрохинона US3459812 A (PDF) . Lonza Ag.
  15. ^ Холмс, Дж .; Хагемейер, Х. (1971). Способ производства гидрохинона US 3742071 A (PDF) . Eastman Kodak Co.
  16. ^ См .:
    • Пеллетье и Кавенту (1820) «Recherches chimiques sur les quinquinas» (Химические исследования квинкин [т.  Е. Коры различных деревьев хинного дерева]), Annales de Chimie et de Physique , 2-я серия, 15 : 289-318, 337-364. На страницах 341-342 обсуждаются приготовление и свойства пирокиника л'ацида ( пирохиновая кислота или гидрохинон).
    • Роско, Генри (1891). Трактат по химии, том 3, часть 3 . Лондон: Macmillan & Co., стр. 165.
  17. ^ 1927-, Стрейтвизер, Эндрю (1992). Введение в органическую химию . Хиткок, Клейтон Х., 1936-, Косовер, Эдвард М. (4-е изд.). Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall. ISBN 978-0139738500. OCLC  52836313 .CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  18. ^ Аддитивное производство керамики из прекерамических полимеров Аддитивное производство 2019 т. 27. С. 80-90.
  19. ^ 76/768 / EEC: Директива Совета 76/768 / EEC от 27 июля 1976 года 1976 г. о сближении законов государств-членов, касающихся косметических продуктов: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ. do? uri = CELEX: 31976L0768: EN: HTML
  20. ^ «Вспоминается тонизирующий крем Clear N Smooth Skin Toning Cream» . 2011-10-04 . Проверено 4 апреля 2018 года .
  21. ^ a b Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (2006 г.). Лекарственные средства для отбеливания кожи, отпускаемые без рецепта; Предлагаемое правило (PDF) (Отчет). 1978N-0065. Архивировано (PDF) из оригинала на 2011-05-16.
  22. ^ a b Исследования, Центр оценки лекарственных средств и. «О Центре оценки и исследований лекарственных средств - Исследования гидрохинона в рамках Национальной токсикологической программы (NTP)» . www.fda.gov . Архивировано 22 января 2017 года . Проверено 12 февраля 2017 .
  23. ^ Кампания за безопасную косметику - гидрохинон, архивировано 27 ноября 2010 г. на Wayback Machine
  24. ^ Olumide, YM; Акинкугбе, АО; Альтрайд, Д; Мохаммед, Т; Ahamefule, N; Аянлово, S; Onyekonwu, C; Эссен, Н. (апрель 2008 г.). «Осложнения хронического использования косметических средств для осветления кожи». Международный журнал дерматологии . 47 (4): 344–53. DOI : 10.1111 / j.1365-4632.2008.02719.x . PMID 18377596 . 
  25. ^ "Гидрохинон 10022-H" . ntp.niehs.nih.gov . Архивировано 01.10.2017 . Проверено 12 февраля 2017 .
  26. ^ Draelos, Зои Диана (2007-09-01). «Препараты для осветления кожи и спор о гидрохиноне». Дерматологическая терапия . 20 (5): 308–313. DOI : 10.1111 / j.1529-8019.2007.00144.x . ISSN 1529-8019 . PMID 18045355 . S2CID 24913995 .   
  27. ^ Bandyopadhyay, Дебабрат (2009-01-01). «Местное лечение меланодермии» . Индийский журнал дерматологии . 54 (4): 303–309. DOI : 10.4103 / 0019-5154.57602 . ISSN 0019-5154 . PMC 2807702 . PMID 20101327 .   
  28. ^ Мазурек, Клаудиа; Пьерчала, Ева (01.09.2016). «Сравнение эффективности препаратов, содержащих азелаиновую кислоту, при лечении меланодермии». Журнал косметической дерматологии . 15 (3): 269–282. DOI : 10.1111 / jocd.12217 . ISSN 1473-2165 . PMID 27028014 .  
  29. ^ Mansouri, P .; Фарши, С .; Hashemi, Z .; Касраи, Б. (01.07.2015). «Оценка эффективности 5% крема с цистеамином в лечении эпидермальной меланодермии: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое испытание». Британский журнал дерматологии . 173 (1): 209–217. DOI : 10.1111 / bjd.13424 . ISSN 1365-2133 . PMID 25251767 . S2CID 21618233 .   
  30. ^ «Гидрохиноны». Фенолы-Прогресс в области исследований и применении: 2013 издания . Схоластический. 2013. с. 76.
  31. ^ Органической химии, Соломон и Fryhle, 10е издание, Wiley Publishing, 2010. [ нужная страница ]
  32. ^ Джовал, E; Kroeger, P; N (апрель 1996 г.). «Гидрохинон: токсичное соединение Agaricus hondensis». Planta Medica . 62 (2): 185. DOI : 10,1055 / с-2006-957852 . PMID 17252436 . 
  33. ^ Лопуха, GA (1998). «Обзор биологических свойств и токсичности пчелиного прополиса (прополиса)». Пищевая и химическая токсикология . 36 (4): 347–363. DOI : 10.1016 / S0278-6915 (97) 00145-2 . PMID 9651052 . 
  34. ^ Бобер: его жизнь и влияние. Дитланд Мюллер-Шварце, 2003 г., стр. 43 ( книга в Google books )

Внешние ссылки [ править ]

  • Международная карта химической безопасности 0166
  • Карманный справочник NIOSH по химической опасности
  • Монография МАИР: «Гидрохинон»