Movatterモバイル変換

[0]ホーム
URL:

Μετάβαση στο περιεχόμενο
ΒικιπαίδειαΗ Ελεύθερη Εγκυκλοπαίδεια
Αναζήτηση

Τολουόλιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Τολουόλιο
Γενικά
Όνομα IUPACΜεθυλοβενζένιο
Άλλες ονομασίεςΤολουόλιο
Τολουένιο
Μεθυλοκυκλοεξατριένιο
Φαινυλομεθάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύποςC7H8
Μοριακή μάζα92,14amu
Σύντομος
συντακτικός τύπος		PhCH3
ΣυντομογραφίεςPhΜe, ΦMe
Αριθμός CAS108-88-3
SMILESCc1ccccc1
CC1=CC=CC=C1
InChI1S/C7H8/c1-7-5-3-2-4-6-7/h2-6H,1H3
Αριθμός RTECSXS5250000
Αριθμός UN3FPU23BG52
PubChem CID1140
ChemSpider ID1108
Δομή
Διπολική ροπή0,36 D
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης56 (τουλάχιστον)
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης-93 °C
Σημείο βρασμού110,6 °C
Πυκνότητα866,9 kg/m3 (20 °C)
Διαλυτότητα
στο νερό		470 g/m3 (20-25 °C)
Ιξώδες0,590 cP (20 °C)
Δείκτης διάθλασης ,
nD		1,497 (20 °C)
ΕμφάνισηΆχρωμο υγρό
Χημικές ιδιότητες
pKa45
Βαθμός οκτανίου124[1]
Ελάχιστη θερμοκρασία
ανάφλεξης		4 °C
Επικινδυνότητα
Πολύ Εύφλεκτο (F)
Τοξικό (T)
Φράσεις κινδύνουR11, R38, R48/20, R63, R65, R67
Φράσεις ασφαλείας(S2), S36/37, S29, S46, S62
Κίνδυνοι κατά
NFPA 704

3
2
0
 
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπόκανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Τοτολουόλιο[2] (αγγλικάtoluene) είναιαρωματικήοργανικήχημική ένωση, που περιέχειάνθρακα καιυδρογόνο, μεμοριακό τύποC7H8, αλλά συμβολίζεται συχνάσυντομογραφικά ωςPhMe ήΦMe ήPhCH3. Το χημικά καθαρό τολουόλιο, στιςκανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σεθερμοκρασία 25 °C και υπόπίεση 1atm, είναιδιαυγές,δυσδιάλυτο στονερό καιεύφλεκτουγρό, με έντονηοσμήαποχρωματικού, διαφορετική από τη γλυκιά οσμή τουβενζολίου. Είναι «μονοπαράγωγο» του βενζολίου, και πιο συγκεκριμένα, μπορεί να θεωρηθεί ότι προέρχεται από το βενζόλιο με αντικατάσταση ενόςατόμουυδρογόνου του τελευταίου, δηλαδή απόφαινύλιο, και απόμεθύλιο (-CH3). Ησυστηματική ονομασία κατάIUPAC είναι «μεθυλοβενζόλιο».

Είναιαρωματικός υδρογονάνθρακας και χρησιμοποιήθηκε ευρύτατα ωςδιαλύτης, καθώς και ως πρόδρομη ύλη για άλλα προϊόντα τηςχημικής βιομηχανίας.[3]

To2013 οι παγκόσμιες πωλήσεις τουλουολίου είχαν συνολική αξία περίπου 24,5 δισεκατομμυρίωμδολαρίων ΗΠΑ.[4]

Όπως συνέβη και με άλλους διαλύτες, το τολουόλιο χρησιμοποιήθηκε κάποιες φορές ως ψυχαγωγικόεισπνευστικό.[5] Ωστόσο, οι εισπνεόμενοι ατμοί τολουολίου μπορούν να προκαλέσουν σημαντική ζημιά στονευρικό σύστημα[6][7]. Το τολουόλιο είναι σημαντικός οργανικός διαλύτης, αλλά είναι επίσης ικανό να να διαλύσει και έναν αξιοσημείωτο αριθμόανόργανων ουσιών, όπως (μεταξύ άλλων) ταχημικά στοιχείαθείο[8],ιώδιο,βρώμιο,φωσφόρος, καθώς και άλλες μη πολικέςομοιοπολικές ουσίες.

Ωςκαύσιμο, σεκινητήρες εσωτερικής καύσης, έχειαριθμό οκτανίου (RON)121, αλλά αποφεύγεται η χρήση του ως προσθετικό - ενισχυτικόβενζίνης, γιατί είναι γνωστόκαρκινογόνο και ιδιαίτερατοξικό, ιδιαίτερα για το νευρικό σύστημα[9][10].

Ισομέρεια

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Το τολουόλιο έχει πολλάισομερή θέσης, από τα οποία τα σημαντικότερα είναι τα ακόλουθα:

  1. Τετρακυκλάνιο, με γραμμικό τύπο58x58εσ[νεκρός σύνδεσμος] και αριθμό CAS 278-06-8.Νορβορναδιένιο, με γραμμικό τύπο50x50εσ[νεκρός σύνδεσμος] και αριθμό CAS 121-46-0.
  2. Ισοτολουόλια
    1. 5-μεθυλενο-1,3-κυκλοεξαδιένιο, με γραμμικό τύπο79x79εσ[νεκρός σύνδεσμος]
    2. 6-μεθυλενο-1,3-κυκλοεξαδιένιο, με γραμμικό τύπο79x79εσ[νεκρός σύνδεσμος]
    3. 2-μεθυλενο-3-δικυκλο[3.1.0]εξένιο, με γραμμικό τύπο54x54εσ[νεκρός σύνδεσμος]
    4. 5-μεθυλενο-2-δικυκλο[2.2.0]εξένιο, με γραμμικό τύπο50x50εσ[νεκρός σύνδεσμος]
  3. 1,3,5-κυκλοεπτατριαένιο, με γραμμικό τύπο50x50εσ[νεκρός σύνδεσμος] και αρθμό CAS 544-25-2.

Ιστορία

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Η ένωση απομονώθηκε (και ταυτοποιήθηκε) για πρώτη φορά το1837, από τονπολωνόχημικόΦιλίπ Γουόλτερ (Filip Walter), μέσωαπόσταξηςφοινικέλαιου. Ονόμασε τη νέα (για τότε) ουσία «ρέτιναφθ(α)» (rétinnaphte), αλλά η ονομασία αυτή δεν διατηρήθηκε[11].

To1841, ο γάλλος χημικόςΧενρί Έτιεν Σαιντ Κλαιρ Ντεβίλλ (Henri Étienne Sainte-Claire Deville) απομόνωσε έναν υδρογονάνθρακα από το «tolu balsam», ένα αρωματικόεκχύλισμα από τοτροπικόΚολομβιανόδέντρο με επιστημονική ονομασία «Myroxylon balsamum». Ο Ντεβίλλ αναγνώρισε ότι ο υδρογονανθρακας αυτός είναι παρόμοιος με τη «ρέτιναφθ(α)» του Γουόλτερ, αλλά και με το βενζόλιο, οπότε ονόμασε το νέο (για τότε) υδρογονάνθρακα «βενζοένιο»[12]. Το1843, οΤζονς Τζακόμπ Μπερζέλιους (Jöns Jakob Berzelius) επανονόμασε τη (νέα για τότε ένωση) με την ονομασία «τολουΐνιο» (toluin)[13].

Το1850, ο γάλλος χημικόςΑυγκούστ Καχούρς (Auguste Cahours) απομόνωσε «έναν υδρογονάνθρακα (εννοώντας και πάλι το τολουόλιο) από απόσταγμα (μυρό)ξυλου», που αναγνώρισε ως παρόμοιο με το «βενζοένιο του Ντεβίλλ» (Deville's benzoène), και κατ' αναλογία ο Καχούρς ονόμασε την ένωση που ανακάλυψε «τολουένιο» (toluène).[14]

Δομή

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]
Δεσμοί[15]
Δεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμός
C#1'-Hσ2sp3-1s109 pm3% C- H+
C#2-#6-Hσ2sp2-1s106 pm3% C- H+
C#1-#6-C#2-#6,#1σ2sp2-2sp2147 pm
C#1...C#6'π[16]2p-2p147 pm
C#1'-C#1σ2sp3-2sp2151 pm
Κατανομή φορτίων
σε ουδέτερο μόριο
C#1'-0,09
C#2-#6-0,03
C#10,00
H+0,03

Παραγωγή

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Το τολουόλιο βρίσκεται φυσικά σε χαμηλά επίπεδα στο αργόπετρέλαιο και είναι ένα παραπροϊόν της παραγωγήςβενζίνης, κατά τηνκαταλυτική αναμόρφωσηνάφθας ή τηνπυρόλυσηαιθενίου. Είναι επίσης παραπροϊόν της παραγωγήςκoκ (coke) απόγαιάνθακα. Η τελική απομόνωση και ο καθαρισμός της ένωσης (όποτε αυτό απαιτείται) γίνεται μεαπόσταξη και μεεκχύλιση, διεργασίες που χρησιμοποιούνται για τις αρωματικές ενώσεις BTX, δηλαδή βενζόλιο (Benzene), τολουόλιο (Toluene) και τα τρία (3) ισομερήξυλόλια (Xylene isomers).

Το τολουόλιο παράγεται τόσο (σχετικά) οικονομικά από τη βιομηχανία, που σχεδόν πάντα δεν παράγεται στα χημικά εργαστήρια, αλλά χρησιμοποιείται έτοιμο. Ωστόσο, υπάρχουν αρκετές διαθέσιμες μέθοδοι, που χρησιμοποιούνται για διδακτικούς, συνήθως, λόγους.

Μεθυλίωση βενζολίου

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Μια ενδιαφέρουσα δυνατότητα είναι η μεθυλίωση (κατά Friedel-Crafts) βενζολίου με κάποιο αλομεθάνιο (CH3X), συνήθωςχλωρομεθάνιο (CH3Cl), παρουσία κάποιουοξέος κατά Λιούις, όπως το(τρι)χλωρίουχο αργίλίο (AlCl3).[17]

PhH+CH3X→AlCl3PhCH3+HX{\displaystyle \mathrm {PhH+CH_{3}X{\xrightarrow {AlCl_{3}}}PhCH_{3}+HX} }

Μέθοδος Fitting

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Από φαινυλαλογονίδιο (PhX), με τη μεθοδο Fitting, παράγεται τολουόλιο[18]:

PhX+2Na→−NaXPhNa→+CH3XPhCH3+NaX{\displaystyle \mathrm {PhX+2Na{\xrightarrow {-NaX}}PhNa{\xrightarrow {+CH_{3}X}}PhCH_{3}+NaX} }

Μέθοδος Grignard

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Από φαινυλαλογονίδιο (PhX), με τη μέθοδο Grignard, παράγεται τολουόλιο[19]:

PhX+Mg→|Et2O|PhMgX→+CH3XPhCH3+MgX2{\displaystyle \mathrm {PhX+Mg{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}PhMgX{\xrightarrow {+CH_{3}X}}PhCH_{3}+MgX_{2}} }

Με αποκαρβοξυλίωση κατάλληλων καρβοξυλικών οξέων

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

1. Απόφαινυλαιθανικό οξύ, με αποκαρβοξυλίωση παράγεται τολουόλιο[20]:

PhCH2COOH+NaOH→PhCH2COONa+H2O{\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}COOH+NaOH{\xrightarrow {}}PhCH_{2}COONa+H_{2}O} }
PhCH2COONa+H2O→△PhCH3+NaHCO3{\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}COONa+H_{2}O{\xrightarrow {\triangle }}PhCH_{3}+NaHCO_{3}} }

2. Από οποιοδήποτεμεθυλοβενζοϊκό οξύ:

MeC6H4COOH+→MeC6H4COONa+H2O{\displaystyle \mathrm {MeC_{6}H_{4}COOH+{\xrightarrow {}}MeC_{6}H_{4}COONa+H_{2}O} }
MeC6H4COONa+H2O→△PhCH3+NaHCO3{\displaystyle \mathrm {MeC_{6}H_{4}COONa+H_{2}O{\xrightarrow {\triangle }}PhCH_{3}+NaHCO_{3}} }

Με αποξυγόνωση κρεσόλης

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Από οποιασδήπτεκρεσόλη, με αποξυγόνωση, παράγεται τολουόλιο[21]::

MeC6H4OH+Zn→PhCH3+ZnO{\displaystyle \mathrm {MeC_{6}H_{4}OH+Zn{\xrightarrow {}}PhCH_{3}+ZnO} }

Από βενζαλδεΰδη

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Απόβενζαλδεΰδη, με τη μέθοδο Wolff-Kishner, παράγεται τολουόλιο[22]::

PhCHO+NH2NH2→−H2OPhCH=NHNH2→KOHPhCH3+N2↑{\displaystyle \mathrm {PhCHO+NH_{2}NH_{2}{\xrightarrow {-H_{2}O}}PhCH=NHNH_{2}{\xrightarrow {KOH}}PhCH_{3}+N_{2}\uparrow } }

Χημική συμπεριφορά και παράγωγα

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Το τολουόλιο αντιδρά ως κανονικός αρωματικός υδρογονάνθρακας κατά τηναρωματική ηλεκτρονιόφιλη υποκατάσταση. Επειδή η μεθυλομάδα του έχει ισχυρότερες ιδιότητες δότη ηλεκτρονίου σε σύγκριση με ένα απλό άτομο υδρογόνου, το τολουόλιο είναι πιο δραστικό έναντι των ηλεκτρονιόφιλων αντιδραστηρίων σε σύγκριση με το βενζόλιο.

Μεσουλφούρωση δίνειπ-τολουολοσουλφονικό οξύ, ενώ μεχλωρίωση απόδιχλώριο (Cl2), παρουσίατριχλωριούχου σιδήρου (FeCl3), δίνειορθο- καιπαρα-χλωροτολουόλιο.

Σημαντική ιδιότητα του τολουολίου αποτελεί ότι η μεθυλομάδα του είναι ευαίσθητη στηνοξείδωση. Το τολουόλιο αντιδρά με τουπερμαγγανικό κάλιο (KMnO4) δίνονταςβενζοϊκό οξύ (PhCOOH) και με τοχρωμυλιοχλωρίδιο (CrO2Cl2) δίνονταςβενζαλδεΰδη (PhCHO, αντίδραση Étard).

Η μεθυλομάδα αλογονώνεται κάτω από συνθήκες μηχανισμού ελευθέρων ριζών. Για παράδειγμα, ανN-βρωμηλεκτριμίδιο(N-ΒromoSuccinimide,NBS) συνθερμαστεί μαζί με τολουόλιο, παρουσίααζωδιισοβουτυρονιτρίλιου (AzobisIsoButyroNitrile,AIBN), παράγεταιβενζυλοβρωμίδιο (PhCH2Br). Η ίδια μετατροπή συμβαίνει με επίδρασηδιβρωμίου παρουσίαυπεριώδους ακτινοβολίας, ή ακόμη καιηλιακού φωτός (περιέχει και υπεριώδη ακτινοβολία). Το τολουόλιο μπορεί επίσης να βρωμιωθεί με ταυτόχρονη επίδρασηυδροβρωμίου (HBr) καιυπεροξειδίου του υδρογόνου (H2O2), παρουσίαφωτός.[23]

Η μεθυλομάδα του τολουολίου δίνει αποπρωτονίωση, αλλά μόνο με πολύ ισχυρέςβάσεις. Εκτιμήθηκε ότι έχει pKa περίπου 41.[24]

Ηκαταλυτική υδρογόνωση τολουολίου δίνειμεθυλοκυκλοεξάνιο. Η αντίδραση απαιτεί υψηλής πίεσης υδρογόνου και έναν καταλύτη (συνήθωςλευκόχρυσο).

Νίτρωση

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Με νίτρωση παράγει (κυρίως)παραμεθυλονιτροβενζόλιο[25]:

PhCH3+HNO3→π.H2SO4π−C6H4(CH3)NO2+H2O{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+HNO_{3}{\xrightarrow {\pi .H_{2}SO_{4}}}\pi -C_{6}H_{4}(CH_{3})NO_{2}+H_{2}O} }

Με περίσσειανιτρικού οξέος παράγεται τελικάTNT:

PhCH3+3HNO3→π.H2SO43H2O+{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+3HNO_{3}{\xrightarrow {\pi .H_{2}SO_{4}}}3H_{2}O+} }

  • Απαιτείται μεγάλη προσοχή κατά την παραγωγή, για να αποφευχθεί η άμεσηέκρηξη.

Σουλφούρωση

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Με σουλφολυρωση παράγει (κυρίως)π-τολουολοσουλφονικό οξύ[25]:

PhCH3+H2SO4→π−C6H4(CH3)SO3H+H2O{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}\pi -C_{6}H_{4}(CH_{3})SO_{3}H+H_{2}O} }

Αλογόνωση

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Με αλογόνωση παράγει oρθοβενζυλαλογονίδιο και παραβενζυλαλογονίδιο[25]:

PhCH3+X2→AlX323o−C6H4(CH3)X+13π−C6H4(CH3)X+HX{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+X_{2}{\xrightarrow {AlX_{3}}}{\frac {2}{3}}o-C_{6}H_{4}(CH_{3})X+{\frac {1}{3}}\pi -C_{6}H_{4}(CH_{3})X+HX} }

  • όπου ΧCl ήBr. Τα άλλα αντίστοιχα αλονονίδια προκύπτουν σε δεύτερη φάση με υποκατάσταση αυτών με χρήση KI ή Hg2F2, αντίστοιχα.
  • Ειδικά για το βρώμιο καλύτερος καταλύτης είναι οτριβρωμιούχος σίδηρος (FeBr3).
  • Αν χρησιμοποιηθεί φωτοχημική αλογόνωση παράγεται και PhCH2X:

PhCH3+X2→hvPhCH2X+HX{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+X_{2}{\xrightarrow {hv}}PhCH_{2}X+HX} }

PhCH3+Br2→hvPhCH2Br+HBr{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+Br_{2}{\xrightarrow {hv}}PhCH_{2}Br+HBr} }

Αλκυλίωση

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Με αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγονται γενικά ορθοαλκυλομεθυλοβενζόλιο και παρααλκυλομεθυλοβενζόλιο, αλλά αν τοαλκύλιο (R) είναι ογκώδες, μπορεί η ορθοαλκυλίωση να παρεμποδίζεται στερεοχημικά, οποτε στην περίπτωση αυτή παράγεται μόνο το παρααλκυλομεθυλοβενζόλιο[25].

PhCH3+RX→AlX323o−C6H4(CH3)R+13π−C6H4(CH3)R+HX{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+RX{\xrightarrow {AlX_{3}}}{\frac {2}{3}}o-C_{6}H_{4}(CH_{3})R+{\frac {1}{3}}\pi -C_{6}H_{4}(CH_{3})R+HX} }

Ακυλίωση

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Με ακυλίωση κατά Friedel-Crafts ορθοακυλομεθυλοβενζόλιο και παραακυλομεθυλοβενζόλιο[25]:

PhCH3+RCOX→AlX323o−C6H4(CH3)COR+13π−C6H4(CH3)COR+HX{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+RCOX{\xrightarrow {AlX_{3}}}{\frac {2}{3}}o-C_{6}H_{4}(CH_{3})COR+{\frac {1}{3}}\pi -C_{6}H_{4}(CH_{3})COR+HX} }

Υδροξυλίωση

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts προςορθοκρεσόλη καιπαρακρεσόλη[25]:

PhCH3+XOH→AlX323o−C6H4(CH3)OH+13π−C6H4(CH3)OH+HX{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+XOH{\xrightarrow {AlX_{3}}}{\frac {2}{3}}o-C_{6}H_{4}(CH_{3})OH+{\frac {1}{3}}\pi -C_{6}H_{4}(CH_{3})OH+HX} }

Αμίνωση

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Αμίνωση κατά Friedel-Crafts προςορθοτολουδΐνη καιπαρατολουδΐνη[25]:

PhCH3+NH2X→AlX323o−C6H4(CH3)NH2+13π−C6H4(CH3)NH2+HX{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+NH_{2}X{\xrightarrow {AlX_{3}}}{\frac {2}{3}}o-C_{6}H_{4}(CH_{3})NH_{2}+{\frac {1}{3}}\pi -C_{6}H_{4}(CH_{3})NH_{2}+HX} }

Καρβοξυλίωση

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Καρβοξυλίωση κατά Friedel-Crafts προςορθομεθυλοβενζοϊκό οξύ καιπαραμεθυλοβενζοϊκό οξύ[25]:

PhCH3+XCOOH→AlX323o−C6H4(CH3)COOH+13π−C6H4(CH3)COOH+HX{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+XCOOH{\xrightarrow {AlX_{3}}}{\frac {2}{3}}o-C_{6}H_{4}(CH_{3})COOH+{\frac {1}{3}}\pi -C_{6}H_{4}(CH_{3})COOH+HX} }

Αναγωγή

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Αναγωγή προςμεθυλοκυκλοεξάνιο[26]:

PhCH3+3H2→Pt{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+3H_{2}{\xrightarrow {Pt}}} }

Οζονόλυση

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Μεοζονόλυση παράγειαιθανοδιάλη καιοξοπροπανάλη[27]:

PhCH3+2O3→Zn+CH3COCHO+2HCOCHO{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+2O_{3}{\xrightarrow {Zn}}+CH_{3}COCHO+2HCOCHO} }

Οξείδωση

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Με οξείδωση μευπερμαγγανικό κάλιο (KMnO4) παράγεταιβενζοϊκό οξύ[27]:

PhCH3+2KMnO4+H2SO4→PhCOOH+MnO2+K2SO4+2H2O{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+2KMnO_{4}+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}PhCOOH+MnO_{2}+K_{2}SO_{4}+2H_{2}O} }

Αλομεθυλίωση

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Με αλομεθυλίωση κατά Blanc παράγει ορθοαλομεθυλομεθυλοβενζόλιο και παρααλομεθυλομεθυλοβενζόλιο[28]::

PhCH3+HCHO+HX→ZnX223o−C6H4(CH3)CH2X+13π−C6H4(CH3)CH2X+H2O{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+HCHO+HX{\xrightarrow {ZnX_{2}}}{\frac {2}{3}}o-C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}X+{\frac {1}{3}}\pi -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}X+H_{2}O} }

Επίδραση καρβενίων

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Μεμεθυλένιο προςξυλόλια,αιθυλοβενζόλιο και μεθυλοκυκλοεπτατριένια:

PhCH3+CH3X+KOH→514C6H4Me2+314PhEt+37C7H7Me+KX+H2O{\displaystyle \mathrm {PhCH_{3}+CH_{3}X+KOH{\xrightarrow {}}{\frac {5}{14}}C_{6}H_{4}Me_{2}+{\frac {3}{14}}PhEt+{\frac {3}{7}}C_{7}H_{7}Me+KX+H_{2}O} }

  • Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική και γι' αυτό τελικά επικρατεί (περίπου) κινητικά η αναλογία που προκύπτει από την αναλογία των ατόμων υδρογόνου και τωνδιπλών δεσμών: 8 συνολικά άτομα: 3 στο Me και 5 στο βενζολικό δακτύλιο. Με παρεμβολή στους 6 αρωματικούς δεσμούς σχηματίζονται 3 ισομερή μεθυλοκυκλοεπτατριένια (C7H7Me).

Εφαρμογές

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Το τολουόλιο είναι ένας συνηθισμένος διαλύτης, ικανός να διαλύσει μπογιές, διαλυτικά χρωμάτων, σιλικόνη στεγανωτικών[29], πολλά χημικά αντιδραστήρια, καοτσούκ, μελάνια, κόλλες, λάκες, υλικά βυρσοδεψίας δέρματος, και απολυμαντικά. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης φουλλερενίων και ως πρώτη ύλη γιαδιισοκυανοτολουόλιο (που χρησιμοποιείται στην παραγωγή αφρούπολυουρεθάνης) καθώς και για TNT. Επίσης, χρησιμοποιείται ως διαλύτης για την παραγωγήνανοσωλήνων άνθρακα. Επίσης χρησιμοποιήθηκε ως βάση για κατασκευέςπολυστερίνης (διαλύοντας και συγκολλώντας επιφάνειες) δεδομένου ότι μπορεί να εφαρμοστεί με μεγάλη ακρίβεια με πινέλο και δεν περιέχεται σε αυτοκόλλητο.

Οι βιομηχανικές χρήσεις του τολουολίου περιλαμβάνουν την απομεθυλίωσή του προςβενζόλιο, τη μετατροπή του σε μίγμα βενζολίου -ξυλενίων και τη διεργασια BTX. Όταν οξειδώνεται, δίνειβενζαλδεΰδη ήβενζοϊκό οξύ, δυο σημαντικές ενδιάμεσες ύλες για την οργανική χημεία. Χρησιμοποιήθηκε ακόμη ως πηγή άνθρακα για την παραγωγή πολυτοιχικών νανοσωλήνων άνθρακα. Το τολουόλιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ανοίξει ταερυθρά αιμοσφαίρια, προκειμένου να εξαχθείαιμοσφαιρίνη γιαβιοχημικά πειράματα.

Το τολουόλιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αύξηση του βαθμού οκτανίων σε βενζίνη για κινητήρες εσωτερικής καύσης. Το τολουόλιο αποτελούσε το 86% κατ' όγκο των καυσίμων για τις ομάδες τηςΦόρμουλας 1 κατά τη δεκαετία του1980, με πρωτοπόρα στον τομέα αυτό την ομάδα της Honda. Το τολουόλιο μπορεί να αποτελέσει ως και 100% το καύσιμο για δίχρονους και τετράχρονους κινητήρες, αλλά εξαιτίας της πυκνότητας του καυσίμου και εξαιτίας άλλων παραγόντων, το καύσιμο δεν εξατμίζεται εύκολα, εκτός αν προθερμανθεί στους 70 °C. Ωστόσο, το τολουόλιο ως καύσιμο προκαλεί παρόμοια προβλήματα με τα καύσιμα μεαλκοόλες, καθώς «τρώει» τους συνήθως λαστιχένιους σωλήνες καυσίμου και το μέταλλο των κινητήρων, στους οποίους δημιουργεί σταδιακά ρήγματα.

ΣτηνΑυστραλία, έχει βρεθεί ότι χρησιμοποιήθηκε παράνομα βενζίνη νοθευμένη με τολουόλιο σε απομακρισμένα πρατήρια καυσίμου για πώληση σε κοινά αυτοκίνητα. Αυτό συνέβηκε γιατί το τολουόλιο είναι αφορολόγητο, ενώ άλλα καύσιμα φορολογούνται πάνω από 40%, με αποτέλεσμα οικονομικό όφελος για τους πωλητές. Το αποτέλεσμα της χρήσης είναι πιθανό να έχει επιπτώσεις στους κινητήρες με επιπλέον φθορά. Η έκταση της υποκατάστασης βενζίνης από τολούλιο δεν έχει καθοριστεί[30][31].

Το τολουόλιο ανήκει στην ομάδα των καυσίμων που χρησιμοποιούνται τελευταία ως συστατικά τηςκηροζίνης για κινητήρεςαεριωθούμενων[32].

Το τολουόλιο χρησιμοποιήθηκε επίσης ως ψυκτικό υγρό για τις καλές ιδιότητες μεταφοράς θερμότητας σεπαγίδες θερμότητας νατρίου, που χρησιμοποιούνται σε μονάδες ψύξηςπυρηνικών αντιδραστήρων.

Τέλος, το τολουόλιο χρησιμοποιήθηκε για τηνεκχύλιση τηςκοκαΐνης από φύλλα κόκας κατά την παραγωγή του σιροπιού για την Coca - Cola[33].

Τοξικολογία και μεταβολισμός

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Η εισπνοή ατμών τολουολίου σε μικρά επίπεδα συγκέντρωσης μπορεί να προκαλέσει κόπωση, σύγχυση, αδυναμία, ενέργειες τύπου μέθης, απώλειαμνήμης, ναυτία, ανορεξία, απώλειαακοής καιαχρωματοψία. Αυτά τα συμπτώματα συνήθως εξαφανίζονται όταν παύσει η έκθεση στους ατμούς τολουολίου. Η εισπνοή υψηλών συγκεντρώσεων ατμών τολουολίου για σύντομο χρονικό διάστημα μπορεί να προκαλέσει ελαφρύπονοκέφαλο, ναυτία, υπνηλία,αναισθησία, ή ακόμη καιθάνατο.[34][35]

Ωστόσο, το τολουόλιο είναι πολύ λιγότερο τοξικό από το βενζόλιο, και ως επακόλουθο έχει αντικαταστήσει σε μεγάλο βαθμό το βενζόλιο ως αρωματικός διαλύτης στις χημικές συνθέσεις. Το γραφείο περιβαντολλογικής προστασίας των ΗΠΑ (US Environmental Protection Agency, EPA) δηλώνει ότι το δυναμικό καρκινογένεσης του τολουολίου δεν μπορεί να εκτιμηθεί εξαιτίας ανεπαρκής πληροφόρησης[36].

Όμοια με πολλούς άλλους διαλύτες, όπως το1,1,1-τριχλωροαιθάνιο (CH3CCl3) και κάποιααλκυλοβενζόλια (PhR), το τολουόλιο έχει αποδειχθεί ότι δρα σανμη-ανταγωνιστικόςανταγωνιστής του υποδοχέα NMDA και ωςθετικός αλλοεστερικός διαμορφωτής τουυποδοχέα GABAA[37]. Επιπρόσθετα, αποδείχθηκε ότι το τολουόλιο παρουσιάζειαντικαταθληπτικές ιδιότητες σετρωκτικά, σύμφωνα με τοπείραμα αναγκαστικής κολύμβησης (ForcedSwimTest,FST) και με τοτεστ αιώρησης από την ουρά (ΤailSuspensionTest,TST)[37], πιθανώς εξαιτίας των ιδιοτήτων του ανταγωνιστή NMDA.

Το τολουόλιο χρησιμοποιήθηκε μερικές φορές ως ψυχαγωγικό εισπνευστικό, πιθανώς λόγω των ιδιοτήτων του για πρόκληση ευφορίας και αντικατάθλιψης.[38]

Βιοαποδόμηση

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]

Πολλοί τύποιφυκιών, που περιλαμβάνουν τα είδηCladophialophora,Exophiala,Leptodontium,Pseudeurotium zonatum καιCladosporium sphaerospermum, καθώς και κάποια είδηβακτηρίων μπορούν να αποδομήσουν τολουόλιο, χρησιμοποιώντας το ως πηγή άνθρακα καιενέργειας (δηλαδή ωςτροφή).[39]

Πηγές

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

Αναφορές και σημειώσεις

[Επεξεργασία |επεξεργασία κώδικα]
  1. ↑[1][νεκρός σύνδεσμος]
  2. ↑Δείτε τις εναλλακτικές ονομασίες στον παρακείμενο πίνακα πληροφοριών χημικής ένωσης.
  3. ↑Hogan, C. Michael (2011),«Sulfur», στο: Jorgensen, A.; Cleveland, C. J., επιμ.,Encyclopedia of Earth, Washington DC: National Council for Science and the Environment,http://www.eoearth.org/article/Sulfur?topic=49557, ανακτήθηκε στις 26 October 2012 
  4. ↑Ceresana.«Toluene – Study: Market, Analysis, Trends - Ceresana». Αρχειοθετήθηκεαπό το πρωτότυπο στις 29 Απριλίου 2017. Ανακτήθηκε στις 19 Απριλίου 2017. 
  5. ↑McKeown, Nathanael J (Feb 1, 2015). Tarabar, Asim, επιμ.Toluene Toxicity: Background, Pathophysiology, Epidemiology. WebMD Health Professional Network.http://emedicine.medscape.com/article/818939-overview. 
  6. ↑Streicher, H. Z.; Gabow, P. A.; Moss, A.H.; Kono, D.; Kaehny, W. D. (1981). "Syndromes of toluene sniffing in adults". Annals of Internal Medicine 94 (6): 758–62.PMID 7235417.
  7. ↑Devathasan, G.; Low, D.; Teoh, P. C.; Wan, S. H.; Wong, P. K. (1984). "Complications of chronic glue (toluene) abuse in adolescents". Aust N Z J Med 14 (1): 39–43. doi:10.1111/j.1445-5994.1984.tb03583.x.PMID 6087782.
  8. ↑Hogan, C. Michael (2011), "Sulfur", in Jorgensen, A.; Cleveland, C. J., Encyclopedia of Earth, Washington DC: National Council for Science and the Environment, retrieved 26 October 2012 (σε μετάφραση): «Το θείο είναι αδιάλυτο στο νερό, αλλά διαλυτό στοδιθειάνθρακα, κάπως διαλυτό σε άλλους μη πολικούς οργανικούς διαλύτες όπως οι αρωματικοί (υδρογονάνθρακες) βενζόλιο και τολουόλιο.»
  9. ↑Streicher HZ, Gabow PA, Moss AH, Kono D, Kaehny WD (1981).«Syndromes of toluene sniffing in adults».Ann. Intern. Med.94 (6): 758–62.PMID7235417.https://archive.org/details/sim_annals-of-internal-medicine_1981-06_94_6/page/758. 
  10. ↑Devathasan G, Low D, Teoh PC, Wan SH, Wong PK (1984). «Complications of chronic glue (toluene) abuse in adolescents».Aust N Z J Med14 (1): 39–43.PMID6087782. 
  11. ↑Wisniak, Jaime (2004).«Henri Étienne Sainte-Claire Deville: A physician turned metallurgist».Journal of Materials Engineering and Performance13 (2): 117–118.doi:10.1361/10599490418271.http://link.springer.com/article/10.1361%2F10599490418271. 
  12. ↑See:
  13. ↑Jacob Berzelius (1843)Jahres Berichte,22 :353-354..
  14. ↑See:
  15. ↑Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.
  16. ↑Δεσμός 6 κέντρων και 6 ηλεκτρονίων
  17. ↑Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982,σελ. 358, §16.3.Γ1 και σελ. 359, §16.4.4.
  18. ↑Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982,σελ. 359, §16.4.3.
  19. ↑Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982,σελ. 359, §16.4.5.
  20. ↑Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982,σελ. 359, §16.4.6α.
  21. ↑Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982,σελ. 359, §16.4.6β.
  22. ↑Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982,σελ. 152, §6.2.6β.
  23. ↑Podgoršek, Ajda; Stavber, Stojan; Zupan, Marko; Iskra, Jernej (2006). «Free radical bromination by the H2O2–HBr system on water».Tetrahedron Letters47 (40): 7245.doi:10.1016/j.tetlet.2006.07.109. 
  24. ↑Henry Hsieh, Roderic P. Quirk.Anionic Polymerization: Principles and Practical Applications. σελ. 41. 
  25. ↑25,025,125,225,325,425,525,625,7Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.1.
  26. ↑Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.2.
  27. ↑27,027,1Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.3.
  28. ↑Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.5.
  29. ↑Dual cure, low-solvent silicone pressure sensitive adhesives - Patent 6387487
  30. ↑«Αρχειοθετημένο αντίγραφο». Αρχειοθετήθηκεαπό το πρωτότυπο στις 3 Μαρτίου 2016. Ανακτήθηκε στις 9 Ιανουαρίου 2012. 
  31. ↑http://www.abc.net.au/worldtoday/stories/s106466.htm
  32. ↑Ji, C.; Egolfopoulos, F.N. (2011). «Hydrogen Flame propagation of mixtures of air with binary liquid fuel mixtures».Proc. Comb. Inst.33: 955–961.doi:10.1016/j.proci.2010.06.085. 
  33. ↑Merory, Joseph (1968).Food Flavorings: Composition, Manufacture and Use (2nd έκδοση). Westport, CT: AVI Publishing Company, Inc.. 
  34. ↑"Health Effects of Toluene", Canadian Centre for Occupational Health and Safety.
  35. ↑"Toluene Toxicity Physiologic Effects"Αρχειοθετήθηκε 2016-10-12 στοWayback Machine., Agency for Toxic Substances and Disease Registry.
  36. ↑[1], EPA
  37. ↑37,037,1Cruz, S. L.; Soberanes-Chávez, P.; Páez-Martinez, N.; López-Rubalcava, C. (June 2009).«Toluene has antidepressant-like actions in two animal models used for the screening of antidepressant drugs».Psychopharmacology204 (2): 279–86.doi:10.1007/s00213-009-1462-2.PMID19151967.https://archive.org/details/sim_psychopharmacology_2009-06_204_2/page/279. 
  38. ↑Cruz, S. L.; Soberanes-Chávez, P.; Páez-Martinez, N.; López-Rubalcava, C. (June 2009).«Toluene has antidepressant-like actions in two animal models used for the screening of antidepressant drugs».Psychopharmacology204 (2): 279–86.doi:10.1007/s00213-009-1462-2.PMID19151967.https://archive.org/details/sim_psychopharmacology_2009-06_204_2/page/279. 
  39. ↑Prenafeta-Boldu, Francesc X.; Kuhn, Andrea; Luykx, Dion M. A. M.; Anke, Heidrun; van Groenestijn, Johan W.; de Bont, Jan A. M. (April 2001).«Isolation and characterisation of fungi growing on volatile aromatic hydrocarbons as their sole carbon and energy source».Mycological Research (Elsevier)105 (4): 477–484.doi:10.1017/S0953756201003719.https://archive.org/details/sim_mycological-research_2001-04_105_4/page/477. 
Υδρογονάνθρακες, υδρογονανθρακικές ομάδες, υδροκαρβύλια και σχετικοί όροι
Καρβένια
αλκύλια
αλκανοδιύλια
αλκιλιδένια
καιαλκάνια
Μεθυλένιο ·Προπαδιενυλιδένιο
Μεθυλομάδα
Μεθανοδιυλομάδα
Μεθυλιδενομάδα
Μεθάνιο ·Αιθάνιο ·Προπάνιο ·Βουτάνια (Βουτάνιο ·Μεθυλοπροπάνιο) ·Πεντάνια (Πεντάνιο ·Μεθυλοβουτάνιο ·Διμεθυλοπροπάνιο) ·Εξάνια (Εξάνιο ·2-μεθυλοπεντάνιο ·3-μεθυλοπεντάνιο ·2,2-διμεθυλοβουτάνιο ·2,3-διμεθυλοβουτάνιο) ·Επτάνια (Επτάνιο ·2-μεθυλεξάνιο ·3-μεθυλεξάνιο ·Αιθυλοπεντάνιο ·2,2-διμεθυλοπεντάνιο ·2,3-διμεθυλοπεντάνιο ·2,4-διμεθυλοπεντάνιο ·3,3-διμεθυλοπεντάνιο ·Τριμεθυλοβουτάνιο) ·Οκτάνια (Οκτάνιο ·2-μεθυλεπτάνιο ·3-μεθυλεπτάνιο ·4-μεθυλεπτάνιο ·Αιθυλεξάνιο ·2,2-διμεθυλεξάνιο ·2,3-διμεθυλεξάνιο ·2,4-διμεθυλεξάνιο)
Αλκένια
αλκαδιένια
καιαλκατριένια
Αλκίνια
καιαλκενίνια
Αλεικυκλικοί υδρογονάνθρακες
Κυκλοπροπάνια (Κυκλοπροπάνιο ·Μεθυλοκυκλοπροπάνιο ·Αιθυλοκυκλοπροπάνιο ·1,1-διμεθυλοκυκλοπροπάνιο ·1,2-διμεθυλοκυκλοπροπάνιο) · Κυκλοβουτάνια (Κυκλοβουτάνιο ·Μεθυλοκυκλοβουτάνιο ·1,2-διμεθυλενοκυκλοβουτάνιο) ·Κυκλοπεντάνιο ·Κυκλοεξάνιο ·Κυκλοεπτάνιο ·Τετραεδράνιο ·Τετρακυκλάνιο

Κυκλοπροπένια (Κυκλοπροπένιο ·Μεθυλενοκυκλοπροπένιο ·1-αιθυλοκυκλοπροπένιο) ·3-μεθυλενο-1-μεθυλοκυκλοβουτένιο ·Κυκλοπεντένιο ·Φουλβένιο ·Φουλβαλένιο · Κυκλοεπταδιένια (1,3-κυκλοεπταδιένιο ·1,4-κυκλοεπταδιένιο) ·1,3,5-κυκλοεπτατριένιο ·Νορβορνένιο ·Νορβορναδιένιο

Κυκλοβουτίνιο
Αρένια και άλλοι
αρωματικοί
υδρογονάνθρακες
Βενζόλιο ·Τολουόλιο ·Φαινυλακετυλένιο ·Στυρόλιο ·Αιθυλοβενζόλιο ·ορθοξυλόλιο ·μεταξυλόλιο ·παραξυλόλιο ·Προπυλοβενζόλιο ·Κουμένιο ·Προπενυλοβενζόλιο ·Ισοπροπενυλοβενζόλιο ·Αλλυλοβενζόλιο ·ορθοαιθυλομεθυλοβενζόλιο ·μετααιθυλομεθυλοβενζόλιο ·Βενζοκυκλοβουτένιο · Ναφθαλίνια (Ναφθαλίνιο ·1-μεθυλοναφθαλίνιο ·2-μεθυλοναφθαλίνιο ·2,6-διμεθυλοναφθαλίνιο ·Σαποταλίνιο) ·Ινδένιο ·Ανθρακένιο ·Φαινανθρένιο ·Ακεναφθυλένιο ·Αζουλένιο
Αντιαρωματικοί
υδρογονάνθρακες
Σχετικοί γενικοί όροι
Μερικοί από τους γενικούς όρους δεν αναφέρονται μόνο στους υδρογονάνθρακες
Καθιερωμένοι όροι
Ανακτήθηκε από "https://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Τολουόλιο&oldid=11082746"
Κατηγορίες:
Κρυμμένες κατηγορίες:
[8]ページ先頭
©2009-2025 Movatter.jp