Phenylendiamine
| Phenylendiamine | |||||||||
| Name | o-Phenylendiamin | m-Phenylendiamin | p-Phenylendiamin | ||||||
| Andere Namen | 1,2-Diaminobenzol |
1,3-Diaminobenzol |
1,4-Diaminobenzol, C.I. 76060 | ||||||
| Strukturformel |  |
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| CAS-Nummer | 95-54-5 | 108-45-2 | 106-50-3 | ||||||
| PubChem | 7243 | 7935 | 7814 | ||||||
| Summenformel | C6H8N2 | ||||||||
| Molare Masse | 108,14 g·mol−1 | ||||||||
| Aggregatzustand | fest | ||||||||
| Kurzbeschreibung | farblose bis schwach rote Kristalle | ||||||||
| Schmelzpunkt | 103 °C[1] | 62–64 °C[2][3] | 140 °C[4] | ||||||
| Siedepunkt | 257 °C[1] | 282–284 °C[5][3] | 267 °C[4] | ||||||
| pKs1-Wert[6] (der konjugierten Säure BH+) |
4,74 | 4,98 | 6,2 | ||||||
| pKs2-Wert[6] (der konjugierten Säure BH+) |
0,6 | 2,41 | 2,67 | ||||||
| Löslichkeit | 54 g·l−1 (20 °C)[1] | 350 g·l−1 (25 °C)[3] | 47 g·l−1 (25 °C)[4] | ||||||
| mäßig bis gut löslich in Wasser, gut in organischen Lösungsmitteln | |||||||||
| GHS- Kennzeichnung |
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| H- und P-Sätze | 351‐341‐332‐312 301‐319‐317‐410 |
341‐301‐311‐331 319‐317‐410 |
301‐311‐331 319‐317‐410 | ||||||
| keine EUH-Sätze | keine EUH-Sätze | keine EUH-Sätze | |||||||
| 281‐273‐302+352 305+351+338‐309+310 |
261‐273‐280‐301+312 305+351+338‐311 |
280‐273‐304+340‐302+352 305+351+338‐309+310 | |||||||
| Gefahrstoff- kennzeichnung |
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| R-Sätze | 20/21‐25‐36 40‐43‐50/53‐60[1] |
23/24/25‐36 43‐50/53‐68[3] |
23/24/25‐36 43‐50/53[4] | ||||||
| S-Sätze | (1/2)‐28‐36/37‐45‐60‐61 | ||||||||
| Toxizität | 720–1600 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[7] |
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Die Phenylendiamine (auch Diaminobenzole) sind chemische Verbindungen aus der Gruppe der aromatischen Amine und wichtige Ausgangsstoffe für viele organische Verbindungen. Sie bestehen aus einem Benzolring mit zwei Aminogruppen (–NH2). Durch unterschiedliche Anordnung dieser Gruppen ergeben sich drei Konstitutionsisomere: 1,2-Phenylendiamin (ortho-Phenylendiamin), 1,3-Phenylendiamin (meta-Phenylendiamin) und 1,4-Phenylendiamin (para-Phenylendiamin).
Gewinnung und Darstellung
Die Phenylendiamine werden durch Reduktion der Nitroaniline mit Wasserstoff in Toluol als Lösungsmittel in Gegenwart eines Katalysators hergestellt und durch Destillation gereinigt. Reduktion von m-Dinitrobenzols mit Fe/HCl führt zu m-Phenylendiamin.[8]
Eigenschaften
Die Phenylendiamine bilden farblose bis schwach rote Kristalle, die an der Luft schnell oxidieren und sich dabei braun färben (o-Phenylendiamin: Bildung von o-Chinondiimin und weiter 2,3-Diaminophenazin). Daher werden häufig die stabilen Dihydrochloride der Verbindungen eingesetzt. o-Phenylendiamin kondensiert mit Ketonen und Aldehyden zu Schiff'schen Basen. Diese Reaktion erlaubt die Synthese substituierter Benzimidazole. Chinoxalindion kann durch Kondensation von o-Phenylendiamin mit Dimethyloxalat hergestellt werden.
Die Phenylendiamine sind kristalline Feststoffe. Ihre Schmelzpunkte unterscheiden sich deutlich. p-Phenylendiamin, das die höchste Symmetrie aufweist, besitzt den höchsten Schmelzpunkt.
Wasser ist als Lösungsmittel wenig geeignet. In vielen organischen Lösungsmitteln lösen sie sich dagegen gut.
Verwendung
o-Phenylendiamin wird als Ausgangsstoff oder Zwischenprodukt für die Synthese heterocyclischer Verbindungen, insbesondere von Benzotriazol und Phenazin verwendet. Weiterhin wird o-Phenylendiamin verwendet bei der Herstellung
- von Benzotriazolen, die zur Herstellung von Kunststoffen und Photochemikalien, sowie als Korrosionsinhibitoren für Kupfer eingesetzt werden
- von Pflanzenschutzmitteln (z.B. als Benzimidazol, Phenylendiamin-Thioharnstoffcarbamat und Chinoxalin), Farbstoffen und Pigmenten
- von Benzimidazolderivaten für UV-Absorber bei Kosmetika, thermostabilen Polymeren und Pharmazeutika (bei veterinär verwendeten Viruziden und Anthelmintika)
- von 2-Mercaptobenzimidazol (Gummi-Antioxidans)
- als Substrat im ELISA-Reagenz in biotechnologischen Laboratorien
Bestimmte abgeleitete Verbindungen von o-Phenylendiamin dürfen in Kosmetika verwendet werden und sind wahrscheinlich die Ursache für viele allergische Erscheinungen bei Friseuren.[9]
Die Kunststoffindustrie produziert p-Phenylendiamin in großen Mengen für die Herstellung aromatischer Polyamide. Es ist dort zusammen mit Terephthalsäure wesentlicher Bestandteil der Aramide. p-Phenylendiamin fällt bei der Herstellung von Azofarbstoffen als Zwischenprodukt an. Die Synthesewege einiger Pharmazeutika und Photochemikalien verlaufen ebenso oft über diese Verbindung. Aufgrund seiner färbenden Eigenschaften finden p-Phenylendiamin und einige seiner Derivate in Kosmetika Verwendung. Vermutlich beruhen viele allergische Reaktionen bei Friseuren auf dem Kontakt mit diesem Farbstoff. In einigen fotografischen Entwicklern ist die alkalische Lösung von p-Phenylendiamin aktive Komponente.
Sicherheitshinweise
o-Phenylendiamin ist als krebserzeugend nach Kategorie 3B und als hautsensibilisierend eingestuft. Der Dampf von o-Phenylendiamin bildet mit Luft ein explosives Gemisch. p-Phenylendiamin wird zu den Allergenen gezählt, da es bei Hautkontakt zu Reizungen und zur Sensibilisierung führen kann. Ferner wird diese Chemikalie in einigen Urlaubsorten auch zur Farbintensivierung und zum "Schwärzen" von rotbraunen Henna-Tattoos verwendet.
m-Phenylendiamin führt zur Bildung von Methämoglobin und dadurch zum Zerfall von roten Blutkörperchen, Leber- und Nierenschäden können die Folge sein. Die Substanz kann als Staub über die Atemwege, die Augen und über die Haut aufgenommen werden.[10]
Einzelnachweise
- ↑ a b c d e Eintrag zu CAS-Nr. 95-54-5 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
- ↑ Arun K. Shil, Dharminder Sharma, Nitul Ranjan Guha, Pralay Das: Solid supported Pd(0): an efficient recyclable heterogeneous catalyst for chemoselective reduction of nitroarenes. In: Tetrahedron Letters. 53. Jahrgang, Nr. 36, S. 4858–4861, doi:10.1016/j.tetlet.2012.06.132. (In the Supplementary data)
- ↑ a b c d e f Eintrag zu CAS-Nr. 108-45-2 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
- ↑ a b c d e Eintrag zu CAS-Nr. 106-50-3 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
- ↑ E. F. Litvin, L. Kh. Freidlin, G. K. Oparina, V. I. Kheifets, V. V. Yakubenok, L. P. Pivonenkova, M. K. Bychkova: Catalytic hydrogenation of disubstituted benzenes and configur ationalisomeeization of corresponding cyclohexanes. In: Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR, Division of chemical science. 22. Jahrgang, Nr. 4, April 1973, S. 826–829, doi:10.1007/BF00857061.
- ↑ a b CRC Handbook of Tables for Organic Compound Identification, Third Edition, 1984, ISBN 0-8493-0303-6.
- ↑ Datenblatt bei der Bundesagentur für Umweltschutz.
- ↑ Hans Beyer und Wolfgang Walter: Lehrbuch der Organischen Chemie, 19. Auflage, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1981, ISBN 3-7776-0356-2, S. 536, 542.
- ↑ Datenblatt bei Enius.
- ↑ Eintrag zu Phenylendiamine. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag
- Stoff mit Verdacht auf krebserzeugende Wirkung
- Erbgutverändernder Stoff
- Gesundheitsschädlicher Stoff bei Einatmen
- Gesundheitsschädlicher Stoff bei Hautkontakt
- Giftiger Stoff bei Verschlucken
- Augenreizender Stoff
- Sensibilisierender Stoff
- Umweltgefährlicher Stoff (chronisch wassergefährdend)
- Giftiger Stoff bei Hautkontakt
- Giftiger Stoff bei Einatmen
- Aminobenzol
- Nach Substitutionsmuster unterscheidbare Stoffgruppe