1-ναφθόλη

1-ναφθόλη
Γενικά
Όνομα IUPAC	1-ναφθαλινόλη
Άλλες ονομασίες	1-ναφθόλη α-ναφθόλη 1-υδροξυναφθαλίνιο 1-δικυκλο[4.4.0](-1,3,5,7-)δεκαπενταενόλη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C10H8O
Μοριακή μάζα	144,1699 ± 0,0089 amu
Αριθμός CAS	90-15-3
SMILES	c1cccc2cccc(c12)O
InChI	1S/C10H8O/c11-10-7-3-5-8-4-1-2-6-9(8)10/h1-7,11H
PubChem CID	7005
ChemSpider ID	6739
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	>100
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	95 ± 2°C
Σημείο βρασμού	279,05°C
Πυκνότητα	1.280 kg/m³
Διαλυτότητα στο νερό	100 g/m³
Δείκτης διάθλασης , nD	1,593 (20°C)
Χημικές ιδιότητες
pKa	9,30
Ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης	125°C
Σημείο αυτανάφλεξης	510°C
Επικινδυνότητα
Βλαβερή (X) Τοξική (T) Διαβρωτική (C) Επικίνδυνη για το περιβάλλον (N)
Φράσεις κινδύνου	21/22, 37/38, 41
Φράσεις ασφαλείας	(2), 22, 26, 37/39
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Η 1-ναφθόλη (αγγλικά 1-naphthol) είναι αρωματική οργανική ένωση με μοριακό τύπο C₁₀H₈O, αν και χρησιμοποιείται και ο αναλυτικότερος τύπος C₁₀H₇OH. Ανήκει στις ναφθόλες, που είναι «θυγατρικά» ναφθαλίνια, που είναι ομόλογα με τις φαινόλες. Μάλιστα η υδροξυλομάδα των ναφθολών είναι δραστικότερη σε σύγκριση με την αντίστοιχη των φαινολών. Με τον όρο «ναφθόλη» εννοούνται οι δυο ισομερείς «μητρικές» ναφθόλες (1-ναφθόλη και 2-ναφθόλη), που διαφέρουν μεταξύ τους μόνο ως προς τη σχετική θέση της υδροξυλομάδας τους, αλλά και μια σειρά «θυγατρικά» τους παράγωγα. Γενικά, οι ναφθόλες αποτελούν πρόδρομες ενώσεις για μια ποικιλία χρήσιμων ενώσεων. Ειδικότερα, οι δυο «μητρικές» ναφθόλες (δηλαδή η 1-ναφθόλη και η 2-ναφθόλη) χρησιμοποιούνται ως «βιοδείκτες» για τα ζώα και τους ανθρώπους που εκτίθενται σε πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες (Polycyclic Aromatic Hydrocarbon, PAΗ).

Παραγωγή

Η 1-ναφθόλη παράγεται από δύο κύριες συνθετικές οδούς:

Από ναφθαλίνιο

Σύμφωνα με αυτήν τη μέθοδο, ναφθαλίνιο (C₁₀H₈) νιτρώνεται δίνοντας 1-νιτροναφθαλίνιο (C₁₀H₇NO₂). Το 1-νιτροναφθαλίνιο στη συνέχεια υδρογονώνεται δίνοντας 1-ναφθυλαμίνη (C₁₀H₇NH₂). Τέλος, η 1-ναφθυλαμίνη υδρολύεται, παράγοντας 1-ναφθόλη:

$\mathrm {C_{10}H_{8}+HNO_{3}{\xrightarrow {\pi .H_{2}SO_{4}}}C_{10}H_{7}NO_{2}+H_{2}O}$

$\mathrm {C_{10}H_{7}NO_{2}+3H_{2}{\xrightarrow {}}C_{10}H_{7}NH_{2}+2H_{2}O}$

$\mathrm {C_{10}H_{7}NH_{2}+H_{2}O{\xrightarrow {}}C_{10}H_{7}OH+NH_{3}}$

Από τετραλίνιο

Το τετραλίνιο οξειδώνεται προς 1-τετραλόνη. Η 1-τετραλόνη αφυδρογονώνεται, παράγοντας τελικά 1-ναφθόλη:

$\mathrm {+2|O|{\xrightarrow {}}H_{2}O+}$

$\mathrm {{\xrightarrow {Pd}}H_{2}+}$

Φυσική παρουσία

H 1-ναφθόλη είναι ένας μεταβολίτης του εντομοκτόνου καρβαρύλιο, αλλά και του ναφθαλίνιου. Έχει αποδειχθεί ότι η 1-ναφθόλη μαζί με την 3,5,6-τριχλωρο-2-πυριδινόλη μειώνουν τα επίπεδα της τεστοστερόνης στους ενήλικες άνδρες.

Φυσικοχημικές ιδιότητες

Η χημικά καθαρή 1-ναφθόλη, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι στερεό, σε λευκούς ή κιτρινωπούς κρυστάλλους. Η θερμοκρασία τήξης της είναι 96,1 ° C, η θερμοκρασία βρασμού της είναι 148°C. Η ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξής της είναι 148°C. Είναι ευδιάλυτη στην αιθανόλη (EtOH), στο χλωροφόρμιο (CHCl₃), στην προπανόνη (Me₂CO), σε διάφορους αιθέρες (ROR΄) και σε αλκαλικά διαλύματα. Είναι ελάχιστα διαλυτή στο νερό.

Χημικές ιδιότητες

Η 1-ναφθόλη παρουσιάζει ιδιότητες παρόμοιες με εκείνες των φαινολών.

Όξινη συμπεριφορά

Κατ' αρχήν, ενώ είναι ελάχιστα υδατοδιαλυτή η ίδια, σχηματίζει υδατοδιαλυτά άλατα σε υδατικά αλκαλικά διαλύματα. Για παράδειγμα, με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH), έχουμε:

$\mathrm {C_{10}H_{7}OH+NaOH{\xrightarrow {}}C_{10}H_{7}ONa+H_{2}O}$

Ακετυλοπαράγωγα

Έπειτα, σχηματίζει ακετυλοπαράγωγα με ανυδρίτες καρβοξυλικών οξέων [(RCO₂)₂O] και ακυλαλογονίδια (RCOX):

$\mathrm {C_{10}H_{7}OH+(RCO)_{2}O{\xrightarrow {}}C_{10}H_{7}OCOR+RCOOH}$

$\mathrm {C_{10}H_{7}OH+RCOX{\xrightarrow {}}C_{10}H_{7}OCOR+HX}$

Αμμωνιόλυση

Αντιδρά κατά Μπάχερερ-Λέπτι (Bucherer-Lepti reaction) ότσν συνθερμαίνεται με όξινο θειικό νάτριο (NaHSO₄) και αμμωνία (ΝΗ₃), σχηματίζοντας σουλφονικό παράγωγο, που με περίσσεια αμμωνίας μετατρέπεται τελικά σε 1-ναφθυλαμίνη:

$\mathrm {C_{10}H_{7}OH+NH_{3}{\xrightarrow {NaHSO_{4}}}C_{10}H_{7}NH_{2}+H_{2}O}$

Αρωματική ηλεκτρονιόφιλη υποκατάσταση

δίνει εύκολα αρωματική ηλεκτρονιόφιλη υποκατάσταση:

Αλογόνωση

#1: Με υποχλωριώδες νάτριο (NaClO) δίνει 2-χλωρο-1-ναφθόλη:

$\mathrm {+NaClO{\xrightarrow {}}NaOH+}$

#2: Με θειονυλοχλωρίδιο (SO₂Cl₂) δίνει 4-χλωρο-1-ναφθόλη:

$\mathrm {+SO_{2}Cl_{2}{\xrightarrow {}}SO_{2}+HCl+}$

Σουλφούρωση

#1. Με πυκνό θειικό οξύ (H₂SO₄) δίνει 1-υδροξυ-2-ναφθαλινοσουλφονικό οξύ, μαζί με προσμείξεις 4-υδροξυ-1-ναφθαλινοσουλφονικού οξέος:

$\mathrm {+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}H_{2}O+}$(κυρίως)

$\mathrm {+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}H_{2}O+}$(δευτερευόντος)

#2. Με δύο ισοδύναμα πυκνού θειικού οξέος δίνει (με διπλή σουλφούρωση) 4-υδροξυ-1,3-ναφθαλινοδισουλφονικό οξύ:

$\mathrm {+2H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}2H_{2}O+}$

Νίτρωση

Όταν γίνεται νίτρωση με πυκνό νιτρικό οξύ (HNO₃), η θέση στην οποία εισέρχεται η νιτροομάδα εξαρτάται από το διαλύτη που χρησιμοποιείται για την αντίδραση:

#1. Αν χρησιμοποιηθεί ως διαλύτης αιθανικό οξύ (A_xOH), παράγεται 2-νιτρο-1-ναφθόλη:

$\mathrm {+HNO_{3}{\xrightarrow {A_{c}OH}}H_{2}O+}$

#2. Αν χρησιμοιποιηθεί ως διαλύτης χλωροφόρμιο (CHCl₃), παράγεται τελικά 2,4-δινιτρο-1-ναφθόλη:

$\mathrm {+2HNO_{3}{\xrightarrow {CHCl_{3}}}2H_{2}O+}$

Αζωχρώματα

Όταν η 1-ναφθόλη συνδυάζεται με διαζωενώσεις, η διαζωομάδα τοποθετείται πρώτα στη θέση #4 και μετά και στη θέση #2:

$\mathrm {+R_{2}CN_{2}{\xrightarrow {}}R_{2}CH+}$

$\mathrm {+2R_{2}CN_{2}{\xrightarrow {}}2R_{2}CH+}$

Υδρογόνωση

Όταν υδρογονώνεται η 1-ναφθόλη έχουμε τα ακόλουθα αποτελέσματα:

#1. Αν χρησιμοποιηθεί οξύ ως διαλύτης, σε θερμοκρασία 70°C, υπό πίεση 300 kPa και χρησιμοποιώντας λευκόχρυσο ως καταλύτη, η υδρογόνωση της 1-ναφθόλης δίνει 5-τετραλινόλη:

$\mathrm {+2H_{2}{\xrightarrow[{H^{+}}]{Pt}}}$

#2. Αν χρησιμοποιηθεί αλκαλικό περιβάλλον και χρησιμοποιώντας νικέλιο ή μίγμα παλλαδίου-άνθρακα, σε θερμοκρασία 60-70°C και υπό πίεση 1,2-1,14 ΜPA, η υδρογόνωση της 1-ναφθόλης δίνει 1-τετραλινόλη:

$\mathrm {+2H_{2}{\xrightarrow[{OH^{-}}]{Ni\;{\acute {\eta }}\;Pd/C}}}$

Χρωστικές ινδοφαινόλης

Κατά τη διεργασία της φωτογραφικής έκφρασης σχηματίζονται χρωστικές ινδοφαινόλης. Ειδικότερα, όταν χρησιμοποιείται N,N-διμεθυλο-π-φαινυλενοδιαμίνη ως αναπτυχτής χρώματος, τότε σχηματίζεται μπλε ινδοφανόλη:

$\mathrm {+}$$\mathrm {+4AgBr{\xrightarrow {}}4Ag+4HBr+}$

Εφαρμογές

1-ναφθόλη χρησιμοποιήθηκε ως πρόδρομη ένωση για διάφορα σουλφονικά, αλογονούχα και νιτροπαράγωγά της.

Χρησιμοποιήθηκε στη φωτογραφία για την συνανάπτυξη, μαζί με άλλες ενώσεις, μπλε χρώματος διάχυσης.

Από πρακτικής άποψης, η 1-ναφθόλη είναι πρόδρομη ένωση για μια ποικιλία εντομοκτόνων, συμπεριλαμβανομένων του καρβαρύλιου, αλλά για φαρμακευτικά προϊόντα, συμπεριλαμβανομένου της ναδαλόλης. Υφίσταται αζωζεύξεις, παράγοντας διάφορα αζωχρώματα, αλλά αυτά είναι γενικά λιγότερο χρήσιμα από τα αντίστοιχα εκείνων που προέρχονται από τη 2-ναφθόλη.

Υπό την επίδραση ενός ισχυρού οξέος, όπως το πυκνό θειικό οξύ (Η₂SO₄), σχηματίζονται πεντόζες και εξόζες, μέσω της ενδομοριακής αφυδάτωσης φουρφουράλης ή μεθυλο-5-υδροξυφουρφουράλης. Αυτό συμπυκνώνεται με 1-ναφθόλη μια βιολετί χροιά δοκιμή Μόλισχ (Molisch's test) .

Για τη δοκιμή Μόλισχ η 1-ναφθόλη διαλύεται σε αιθανόλη (EtOH). Το διάλυμα αυτό είναι γνωστό ως αντιδραστήριο Μόλισχ (Molisch's reagent). Σύμφωνα με τη δοκιμή Μόλισχ, το ομώνυμο αντιδραστήριο χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της παρουσίας των σακχάρων. Προστίθεται το υπό εξέταση δείγμα στο αντιδραστήριο (ή αντιστρόφως) και αν σχηματιστεί κόκκινο ή μοβ χρώμα, τότε η ανίχνευση θεωρείται θετική, δηλαδή πράγματι περιέχονται σάκχαρα στο υπό εξέταση δείγμα. Η δε ταχεία δοκιμή φουρφουράλης (rapid furfural test) είναι παρόμοια και χρησιμοποιεί επίσης 1-ναφθόλη.

Στη δοκιμή Σακαούχι (Sakaguchi test) χρησιμοποιείται 1-ναφθόλη μαζί με υποβρωμιώδες νάτριο (NaBrO) για να ανιχνεύσει την παρουσία αργινίνης σε δείγμα πρωτεΐνης.

Η δοκιμή Βόγκες-Προσκάουερ (Voges–Proskauer test) χρησιμοποιείται 1-ναφθόλη μαζί με διάλυμα υδροξειδίου του καλίου (KOH) , για να εντοπίσει την βιοδιάσπαση της γλυκόζης σε ακετοΐνη που χρησιμοποιείται από τα βακτήρια για εξωτερική αποθήκευση ενέργειας. Η τυχόν θετική δοκιμή υποδεικνύεται από την εμφάνιση του κόκκινου χρώματος στο αρχικό κίτρινο διάλυμα.