Ακετοφαινόνη

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Ακετοφαινόνη
Acetophenone.svg
Acetophenone-from-xtal-3D-balls.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Φαινυλαιθανόνη
Άλλες ονομασίες Ακετοφαινόνη
Μεθυλοφαινυλοκετόνη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C8H8O
Μοριακή μάζα 120,15 amu
Σύντομος
συντακτικός τύπος
PhCOCH3
Συντομογραφίες PhAc
Αριθμός CAS 98-86-2
SMILES O=C(c1ccccc1)C
InChI 1S/C8H8O/c1-7(9)8-5-3-2-4-6-8/h2-6H,1H3
PubChem CID 7410
ChemSpider ID 7132
Δομή
Ισομέρεια
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης 19-20°C
Σημείο βρασμού 202°C
Κρίσιμη θερμοκρασία 436,4°C[1]
Κρίσιμη πίεση 39,6 atm[1]
Κρίσιμος όγκος 2,59 mol·l−1[2]
Πυκνότητα 1.028 kg/m³
Διαλυτότητα
στο νερό
5,5 kg/m³
12,2 kg/m³ (80°C)
Χημικές ιδιότητες
Ελάχιστη θερμοκρασία
ανάφλεξης
77°C
Επικινδυνότητα
Hazard X.svg
Βλαβερή (Xn)
LD50 815 mg/kg
Κίνδυνοι κατά
NFPA 704

NFPA 704.svg

2
1
0
 
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).


Η ακετοφαινόνη[3] (αγγλικά acetophenone) είναι αρωματική οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο, με μοριακό τύπο C8H8O, αλλά παριστάνεται επίσης με τους τύπους C6H5COCH3, PhCOCH3,PhAc, BzMe. Είναι η απλούστερη αρωματική κετόνη. Η χημικά καθαρή ακετοφαινόνη, στις «κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος», δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο ιξώδες υγρό, χρήσιμο για την παραγωγή κυρίως ρητινών και αρωμάτων[4].

Φυσική παρουσία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ακετοφαινόνη βρίσκεται φυσικά σε πολλά τρόφιμα, που συμπεριλαμβάνουν μήλα, τυριά, βερίκοκα, μπανάνες, βόειο κρέας και κουνουπίδια. Αποτελεί, ακόμη, συστατικό του καστορέλαιου, που παράγεται από τους καστορικούς σάκους των ενήλικων καστόρων.[5]

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ακετοφαινόνη μπορεί να παραχθεί με μια ποικιλία μεθόδων.

Βιομηχανική μέθοδος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στη βιομηχανία, η ακετοφαινόνη παράγεται ως παραπροϊόν της οξείδωσης του αιθυλοβενζολίου (PhCH2CH3), που παράγει κυρίως 1-φαινυλαιθυλυδροϋπεροξείδιο [PhCH(O2H)CH3], το οποίο με τη σειρά του χρησιμοποιείται στην παραγωγή του μεθυλοξιρανίου[6]:

Propylenoxid.svg

Εναλλακτικές μέθοδοι[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με ακυλίωση Friedel-Crafts[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ακετοφαινόνη μπορεί, ακόμη, να παραχθεί με ακυλίωση Friedel-Crafts του βενζολίου (PhH) με ακετυλοχλωρίδιο (CH3COCl) ή με οξεικό ανυδρίτη (CH3CO3CH3). Σε αντίθεση με την κλασική αντίδραση Friedel-Crafts, στην περίπτωση του οξεικού ανυδρίτη, το τριχλωριοχο αργίλιο (AlCl3), που είναι οξύ κατά Λιούις, δεν ενεργεί μόνο ως σαν καταλύτης, αλλά καταναλώνεται επίσης ως αντιδραστήριο, που παράγεται από την ενδιάμεση απαραίτητη υδρόλυση του υδροξειδίου του αργιλίου [Al(OH)3]:

Από φαινυλαλογονίδια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από φαινυλαλογονίδια (PhCH3) μέσω αλομαγνησιακών αντιδραστηρίων και μεθυλεστέρων μονοκαρβοξυλικών οξέων (RCOOCH3) ή αιθανονιτρίλιου (CH3CN), παράγεται ακετοφαινόνη:[7][8]

Από 1-φαινυλαιθανόλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από 1-φαινυλαιθανόλη [PhCH(OH)CH3] με μερική οξείδωση, παράγεται ακετοφαινόνη:[9]

Από φαινυλακετυλένιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από φαινυλακετυλένιο (PhC≡CH), με καταλυτική υδρόλυση, παράγεται ακετοφαινόνη:[10]

Από 2,3-διφαινυλο-2-βουτένιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από 2,3-διφαινυλο-2-βουτένιο με οξείδωση, παράγεται ακετοφαινόνη:[11]

α. Με οζονόλυση:

β. Με KMnO4:

Χημικές αντιδράσεις και παράγωγα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Αναγωγή προς 1-φαινυλοαιθανόλη:[12]

α. Με LiAlH4 ή NaBH4:

ή

β. Με καταλυτική υδρογόνωση:

2. Αναγωγή προς αιθυλοβενζόλιο (μέθοδος αντίδραση Clemensen):[13]

3. Οξείδωση με SeO2 προς φαινυλοξοαιθανάλη:[14]

4. Προσθήκη αζωτούχων ενώσεων γενικού τύπου H2NA. Π.χ.:[15]

α. Προσθήκη πρωτοταγών αμινών (A = H):

(ιμίνες)

β. Προσθήκη υδροξυαμίνης (A = OH):

(μεθυλοφαινυλοξίμη)

γ. Προσθήκη υδραζίνης (Α = NH2):

(μεθυλοφαινυλυδραζόνη) (διμεθυλοδιφαινυλαζίνη)

δ. Προσθήκη φαινυλυδραζίνης (Α = NHPh):

(μεθυλοδιφαινυλυδραζόνη)

ε. Προσθήκη υδραζινοκαρβαμίδιο (Α = NHCONH2):

(μεθυλοφαινυλoκαρβαμιδυδραζόνη)

Εφαρμογές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Πρόδρομη ένωση για ρητίνες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Εμπορικά σημαντικές ρητίνες παράγονται με επίδραση ακετοφαινόνης σε μεθανάλη και μια βάση. Τα σχηματιζόμενα συμπολυμερή μπορούν να περιγραφούν βολικά με τον τύπο [(C6H5COCH)x(CH2)x]n, που είναι αποτέλεσμα αλδολικής συμπύκνωσης. Αυτές οι ενώσεις είναι συστατικά επικαλύψεων και μελανιών. Τροποποιημένες ρητίνες ακετοφαινόνης-μεθανάλης παράγονται με υδρογόνωση των προαναφερθέντων ρητινών που περιέχουν κετόνη. Η πολυόλη που σχηματίζεται με την παραπάνω μέθοδο μπορεί να συνδυαστεί επιπλέον με διισονιτρίλια[16] [A(NC)2], όπου Α υδροκαρβοδιύλιο, δηλαδή δισθενής οργανική ρίζα. Αυτές οι τροποποιημένες ρητίνες μπορούν επίσης να βρεθούν σε επικαλύψεις, μελάνια, αλλά και σε κόλλες.

Εφαρμογές αρωματικών πρόσθετων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ακετοφαινόνη είναι συστατικό σε αρώματα που θυμίζουν αμύγδαλα, κεράσι, αιγόκλημα, γιασεμί και φράουλα. Χρησιμοποιήθηκε ακόμη σε τσιχλόφουσκες.[17] Βρίσκεται, ακόμη, σε εγκεκριμένη λίστα έκδοχων από το υπηρεσιακό τμήμα τροφίμων των ΗΠΑ (U.S. FDA).[18] Σε μια αναφορά του 1994 από τις πέντε (5) κορυφαίες καπνοβιομηχανίες των ΗΠΑ, η ακετοφαινόνη βρισκόταν στη λίστα των 599 πρόσθετων ενώσεων στα τσιγάρα.[19]

Εργαστηριακό αντιδραστήριο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σε βιομηχανικά εργαστήρια η ακετοφαινόνη μετατρέπεται σε στυρένιο (PhCH=CH2) με μια διεργασία δύο (2) βημάτων που περιλαμβάνει αναγωγή του καρβονυλίου της και μετά αφυδάτωση της παραγώμενης 1-φαινυλαιθανόλης [PhCH(OH)CH3].:

Μια παρόμοια διεργασία χρησιμοποιήθηκε βιομηχανικά, αλλά το βήμα της υδρογόνωσης ακετοφαινόνης σε 1-φαινυλαιθανόλη γίνεται πάνω από χαλκό, ως καταλύτη.

Επειδή η ακετοφαινόνη είναι προχειρόμορφη[20], χρησιμοποιήθηκε σε μια δημοφιλή δοκιμή σε πειράματα ασυμμετρικής υδρογόνωσης[21].

Πρόδρομη ένωση για φάρμακα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ακετοφαινόνη χρησιμοποιήθηκε για τη σύνθεση πολλών φαρμακευτικών προίόντων, όπως για παράδειγμα: πυρροβουταμίνη, δεξτροπροποξυφαινόνη, τριεξυφαινιδύλιο, πριδιμόλη, ασπαμινόλη, κυκριμίνη, διπεριδένιο, προκυκλιδίνη, ακριφράνιο, αμιξετρίνη, μεσουξιμίδιο και βενμοξίνη. Υποτίθεται ότι χρησιμοποιήθηκε επίσης για τη σύνθεση φαινυλοπροπανολαμίνης[22][23], αλλά σε αυτήν την περίπτωση χρησιμοποιείται στην πραγματικότητα προπιοφαινόνη (PhCOCH2CH3) και όχι ακετοφαινόνη, με την αντίδραση Μάννιχ, μαζί με διμεθυλαμίνη (CH3NHCH3) και μεθανάλη περιγράφηκε.[24] Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή 3-διμεθυλαμινο-1-φαινυλο-1-χλωροπροπάνιου [PhCHClCH2CH2N(CH3)2], που με τη σειρά του χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή αντικαταθλιπτικών όπως ανσοξετίνη, φλουοξετίνη, ατομοξερίνη και νισοξετίνη. Χρησιμοποιώντας διαιθυλαμίνη (CH3CH2NHCH2CH3), αντί για διμεθυλαμίνη, σχηματίζεται το 3-διαιθυλαμινο-1-φαινυλο-1-χλωροπροπάνιο [PhCHClCH2CH2N(CH2CH3)2], που με τη σειρά του παράγει τα ανάλογα παράγωγα.

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • 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
  • Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.

Αναφορές και σημειώσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. 1,0 1,1 Teja, A.S.; Rosenthal, D.J.: The critical pressures and temperatures of ten substances using a low residence time flow apparatus in Experimental Results for Phase Equilibria and Pure Component Properties in DIPPR DATA Series No. 1, 1991.
  2. Teja, A.S.; Anselme, M.J.: The critical properties of thermally stable and unstable fluids. I. 1985 results in AIChE Symp. Ser., 1990, 86, 279, 115–121.
  3. Δείτε τις εναλλακτικές ονομασίες στον παρακείμενο πίνακα πληροφοριών χημικής ένωσης.
  4. Hardo Siegel, Manfred Eggersdorfer “Ketones” in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2002, Wienheim. doi:10.1002/14356007.a15_077
  5. Müller-Schwarze, D.; Houlihan, P. W. (April 1991). «Pheromonal activity of single castoreum constituents in beaver, Castor canadensis». Journal of Chemical Ecology 17 (4): 715–34. doi:10.1007/BF00994195. PMID 24258917. 
  6. Siegel, Eggersdorfer, Hardo, Manfred. Ketones. Ullmann. 
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.3.1α.
  8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.3.1β.
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.3.2.
  10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.3.3.
  11. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.217, §9.3.5α.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.2.
  13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.152, §6.2.6β.
  14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.4.
  15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218-219, §9.5.6.
  16. Πρότυπο:Ullmann
  17. Burdock, George A. (2005), Fenaroli's Handbook of Flavor Ingredients (5th έκδοση), CRC Press, σελ. 15, ISBN 0-8493-3034-3, https://books.google.com/books?id=A8OyTzGGJhYC&lpg=PP1&dq=Fenaroli's%20handbook%20of%20flavor%20ingredients&pg=PP1#v=onepage&q&f=false 
  18. «Inactive Ingredient Search for Approved Drug Products». http://www.accessdata.fda.gov/scripts/cder/iig/index.cfm. 
  19. «What's in a cigarette?». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 23 May 2006. http://quitsmoking.about.com/cs/nicotineinhaler/a/cigingredients.htm. Ανακτήθηκε στις 2006-05-31. 
  20. Σημείωση: Δηλαδή είναι ένωση που μπορεί να σχηματίσει άμεσα χειρόμορφες ενώσεις. Για παράδειγμα, με (μερική) υδρογόνωση σχηματίζει 1-φαινυλαιθανόλη, που είναι χειρόμορφη ένωση.
  21. Σημείωση: Υδρογόνωση που δίνει εκλεκτικά ένα συγκεκριμένο οπτικό ισομερές και όχι μείγμα και των δύο.
  22. Sittig, Marshall (1988). Pharmaceutical Manufacturing Encyclopedia, σελ. 39,177. ISBN 978-0-8155-1144-1. 
  23. Gadamasetti, Kumar. Tamim Braish (2007). Process Chemistry in the Pharmaceutical Industry, Volume 2, σελ. 142–145. ISBN 978-0-8493-9051-7. 
  24. Maxwell, Charles E. (1943), «β-Dimethylaminopropiophenone Hydrochloride», Org. Synth. 23: 30, http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=CV3P0305 
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Acetophenone της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Acetophenon της Γερμανικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).