Ναφθαλίνιο

Ναφθαλίνιο
Γενικά
Όνομα	Ναφθαλίνιο
Συνώνυμα	Ναφθαλίνη
Χημικός τύπος	C10H8
SMILES	c1cccc2c1cccc2
Μοριακό βάρος	128,17052 g/mol
Εμφάνιση	Λευκό στερεό
Αριθμός CAS	91-20-3
Αριθμός EC	202-049-5
Ιδιότητες
Σημείο τήξης	80,26 °C
Σημείο βρασμού	218 °C (353,15 K)
Πυκνότητα	1.140 kg/m3
Διαλυτότητα στο νερό	30 kg/m3 (25 °C)
Διπολική ροπή	0 D
Ασφάλεια
Σημείο ανάφλεξης	79-87 °C
Θερμοκρασία Αυτανάφλεξης	525 °C
Η κατάσταση αναφοράς είναι η πρότυπη κατάσταση εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά

Το ναφθαλίνιο ή ναφθαλίνη είναι ένας λευκός κρυσταλλικός αρωματικός στερεός υδρογονάνθρακας με χημικό τύπο C₁₀H₈ και δομή δυο συμπυκωμένων (δηλαδή με κοινή πλευρά και δυο κοινά άτομα) βενζολικών δακτυλίων. Κυκλοφορεί στο εμπόριο κυρίως σε μορφή σφαιριδίων. Εξαχνώνεται εύκολα, ακόμη και στις συνθήκες δωματίου, σχηματίζοντας εύφλεκτο ατμό, με χαρακτηριστική οσμή που ανιχνεύεται με την όσφρηση από το μέσο άνθρωπο μέχρι κσι σε συγκρντρώσεις της τάξης των 80 ppb, κατά βάρος.

Ιστορία

Στο χρονικό διάστημα 1819-1820, τουλάχιστων δυο χημικοί ανέφεραν ότι ένα λευκό στερεό με αποπνικτική οσμή μπορεί να απομονωθεί από τη λιθανθρακόπισσα. Το ονόμασαν «λευκή πίσσα» Το 1821 ο John Kidd περιέγραψε πολλές από τις ιδιότητες της νέας ένωσης και νέες μεθόδους παραγωγής της, μεταξύ άλλων και με απομόνωση από τη νάφθα και γι' αυτό πρότεινε το όνομα «ναφθαλίνη». Ο χημικός τύπος του ναφθαλίνιου ανακαλύφθηκε από τον Μάικλ Φαραντέι το 1826. Η δε δομή των δυο συμπυκνωμένων βενζολικών δακτυλίων πρωτοπροτάθηκε από τον Emil Erlenmeyer το 1866 και επιβεβαιώθηκε από τον Carl Gräbe, το 1869.

Δομή

Το μόριο της ναφθαλίνης αποτελείται από ένα ζευγάρι συμπυκνωμένων βενζολικών δακτυλίων. Επομένως ανήκει στα πολυκυκλικά αρένια. Υπάρχουν δυο ομάδες από ισοδύναμα μεταξύ τους άτομα υδρογόνου: Η ομάδα «α», που αποτελείται από τα υδρογόνα 1, 4. 5 και 8, και τα «β», που αποτελείται από τα υδρογόνα 2, 3, 6 και 7, όπως δείχνει το παρακάτω σχήμα:

Αντίθετα από ότι συμβαίνει στο βενζόλιο, στο ναφθαλίνιο οι δεσμοί C-C δεν έχουν το ίδιο μήκος και άρα δεν είναι ισότιμα. Οι δεσμοί C₁–C₂, C₃–C₄, C₅–C₆ και C₇–C₈ έχουν μήκος περίπου 136 pm, ενώ οι υπόλοιποι 142 pm. Αυτές οι διαφορές παρατηρήθηκαν με χρήση ακτίνων Χ.

Φυσική παρουσία

Ίχνη ναφθαλίνιου απαντώνται στις μανόλιες, σε ορισμένους τύπους ελαφιών, και τερμιτών.

Επιπτώσεις στην υγεία

Έκθεση σε μεγάλες ποσότητες της ναφθαλίνης μπορούν να προκαλέσουν ζημιά ή να καταστρέψουν τα ερυθρά αιμοσφαίρια. Οι άνθρωποι, κυρίως παιδιά, έχουν εμφανίσει αιμολυτική αναιμία ύστερα από κατάποση εντομοκτόνων κατά του σκόρου και κύβων αποσμητικού που περιέχουν ναφθαλίνη. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν κόπωση, έλλειψη όρεξης, ανησυχία και χλωμό δέρμα. Επίσης η έκθεση σε μεγάλη ποσότητα ναφθαλίνης μπορεί να προκαλέσει μπέρδεμα, τάση για εμετό, εμετό, διάρροια, αίμα στα ούρα, ίκτερο (κιτρίνισμα δέρματος).

Παραγωγή

1. Βιομηχανικά το ναφθαλίνιο απομονώνεται με κλασματική απόσταξη και μερικές άλλες διεργασίες από το αργό πετρέλαιο, στο οποίο βρίσκεται διαλυμένο.
2. Υπάρχει ακόμη η συνθετική μέθοδος Haworth από βενζόλιο:

2,5-διοξοφουράνιο $+ PhH \xrightarrow{AlCl_3} PhCOCH_2CH_2COOH$
$PhCOCH_2CH_2COOH + + 2Zn + 4HCl \xrightarrow{} PhCH_2CH_2CH_2COOH + 2ZnCl_2 + H_2O$
$PhCH_2CH_2CH_2COOH \xrightarrow{\pi.H_2SO_4} H_2O +$ βενζοκυκλοεξανόνη-2
βενζοκυκλοεξανόνη-2 $+ 2Zn + 4HCl \xrightarrow{} 2ZnCl_2 + H_2O +$ τετραλίνιο
τετραλίνιο $\xrightarrow{Pd, \triangle,\pi \acute{\iota} \epsilon \sigma \eta}2H_2 +$

Παράγωγα

Ηλεκτρονιόφιλη αρωματική υποκατάσταση

1. Με νίτρωση παράγει α-νιτροναφθαλίνιο:

$+ HNO_3 \xrightarrow{\pi.H_2SO_4} H_2O +$ α-νιτροναφθαλίνιο

2. Με σουλφούρωση παράγει νιτροναφθαλινοσουλφονικό οξύ, αλλά διαφορετικό ισομερές, ανάλογα με τη θερμοκρασία:

α.

$+ H_2SO_4 \xrightarrow{60^oC} H_2O +$ ναφθαλινοσουλφονικό οξύ-α

β.

$+ H_2SO_4 \xrightarrow{160^oC} H_2O +$ ναφθαλινοσουλφονικό οξύ-β

3. Με αλογόνωση παράγει α-φαινυλαλογονίδιο:

$+ X_2 \xrightarrow{CCl_4} HX +$ α-φαινυλαλογονίδιο

4. Αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts. Παράγει διαφορετικό ισομερές, ανάλογα με το χρησιμοποιούμενο διαλύτη:

α.

$+ RX \xrightarrow[Cl_2CHCHCl_2]{AlX_3} HX +$ α-αλκυλοναφθαλίνιο

β.

$+ RX \xrightarrow[PhNO_2]{AlX_3} HX +$ β-αλκυλοναφθαλίνιο

5. Ακυλίωση κατά Friedel-Crafts. Παράγει διαφορετικό ισομερές, ανάλογα με το χρησιμοποιούμενο διαλύτη:

α.

$+ RCOX \xrightarrow[Cl_2CHCHCl_2]{AlX_3} HX +$ 1-(α-ναφθυλο)αλκανόνη-1

β.

$+ RCOX \xrightarrow[PhNO_2]{AlX_3} HX +$ 1-(β-ναφθυλο)αλκανόνη-1

Οξειδώσεις

1. Με V₂O₅ προς 2,4-διοξοβενζοφουράνιο:

2 $+ 3V_2O_5 \xrightarrow{}3 V_2O_3 + 2$ (2,4-διοξοβενζοφουράνιο)

2. Με όζον προς ο-διφορμυλοβενζόλιο:

$+ O_3 \xrightarrow{Zn}$ + ο-διφορμυλοβενζόλιο

3. Με CrO₃ προς βενζοκυκλοεξενοδιόνη-1,4:

$+ 2CrO_3 \xrightarrow{MeCOOH} 2Cr_2O_3 + H_2O +$ βενζοκυκλοεξενοδιόνη-1,4

Αναγωγές

• Αναγωγή τριών (3) σταδίων με Pt/H₂:

1. Ναφθαλίνιο προς 1,4-διαλίνιο:

$+ H_2 \xrightarrow{Pt}$ 1,4-διαλίνιο

2. 1,4-διαλίνιο προς τετραλίνιο:

1,4-διαλίνιο $+ H_2 \xrightarrow{Pt}$ τετραλίνιο

3. τετραλίνιο προς δεκαλίνιο:

τετραλίνιο $+ 3H_2 \xrightarrow{Pt}$ δεκαλίνιο

Σημειώσεις και αναφορές

9.  MedlinePlus Encyclopedia Naphthalene poisoning.

10.  "NTP Technical Reports 410 and 500". NTP Technical Reports 410 and 500, available from
NTP: Long-Term Abstracts & Reports. Retrieved March 6, 2005.

11.  "IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans". Monographs on the
Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Some Traditional Herbal Medicines, Some Mycotoxins,
Naphthalene and Styrene, Vol. 82 (2002) (p. 367). Retrieved December 25, 2008.

12.  Proposition 65, Office of Environmental Health Hazard Assessment

13.  国务院经贸办、卫生部关于停止生产和销售萘丸提倡使用樟脑制品的通知（国经贸调（1993）64号）

14.  [1] Search of Chinese online shop.

Πηγές

• Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
• Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
• SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
• Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982