Difenyl

	Difenyl
	;
Systematiskt namn	Difenyl
Övriga namn	Bifenyl, Fenylbensen, Lemonen
Kemisk formel	C12H10 eller; (C6H5)2
Molmassa	154,21 g/mol
Utseende	Färglösa kristaller
CAS-nummer	92-52-4
SMILES	c1ccccc1(c2ccccc2)
Egenskaper
Densitet	0,992 g/cm³
Löslighet (vatten)	Olöslig
Smältpunkt	68,9 °C
Kokpunkt	256 °C
Faror
Huvudfara	Miljöfarlig Irriterande
NFPA 704	1 1 0
LD50	2 400 mg/kg (oralt, kanin); 3 280 mg/kg (oralt, råtta); 1 900 mg/kg (oralt, mus); 2 400 mg/kg (oralt, råtta)
	SI-enheter & STP används om ej annat angivits

Difenyl, bifenyl eller fenylbensen är ett aromatiskt kolväte som bildar färglösa kristaller. Särskilt i äldre litteratur kan föreningar som innehåller den funktionella gruppen bestående av bifenyl mindre ett väte (det ställe där det är fäst) använda prefixen xenyl eller difenylyl.^[2]

Den har en distinkt trevlig lukt och kan noteras som ett utgångsmaterial för produktion av polyklorerade bifenyler (PCB), som en gång användes i stor utsträckning som dielektriska vätskor och värmetransportmedel.

Difenyl är också en mellanprodukt för produktion av en mängd andra organiska föreningar som emulgeringsmedel, optiska vitmedel, växtskyddsmedel och plast. Difenyl är olösligt i vatten, men lösligt i typiska organiska lösningsmedel.

Egenskaper

Difenyl består av två fenylgrupper som på grund av den steriska effekten är låsta i 90° vinkel mot varandra. Det förekommer naturligt i stenkolstjära, råolja och naturgas och kan isoleras från dessa källor genom destillation.^[3]

Framställning

Difenyl produceras industriellt som en biprodukt av dealkylering av toluen för att producera metan:

{\ce {C6H5CH3 + C6H6 -> C6H5-C6H5 + CH4}}

Den andra huvudsakliga vägen går genom oxidativ dehydrogenering av bensen:

{\ce {2 C6H6 + 1/2 O2 -> C6H5-C6H5 + H2O}}

Årligen produceras 40 000 ton med dessa processer.^[4]

I laboratoriet kan difenyl också syntetiseras genom att behandla fenylmagnesiumbromid med koppar(II)-salter.

Det kan också framställas av diazoniumsalter. När anilin behandlas med NaNO₂+dil HCl vid 278 K ger det bensendiazoniumklorid. När detta reageras ytterligare med bensen bildas difenyl. Det är känt som Gomberg Bachmann-reaktion.

${\ce {Ph-NH2->[{\text{NaNO}}_{2}{\text{(aq), HCl}}][T{\text{=273-278K}}]Ph-N2+->[{\text{Ph-H, Δ}}]Ph-Ph}}$

Användning

Difenyl saknar funktionella grupper och är ganska ickereaktivt, vilket är grunden för dess huvudsakliga tillämpning. I laboratoriet används difenyl huvudsakligen som ett värmeöverföringsmedel som en eutektisk blandning med difenyleter. Denna blandning är stabil till 400 °C.

Difenyl genomgår sulfonering som, följt av bashydrolys, producerar p-hydroxidifenyl och p,p′-dihydroxibifenyl, som är användbara fungicider. I andra substitutionsreaktioner genomgår den halogenering. Polyklorerade bifenyler var en gång populära bekämpningsmedel.^[4]

Litiumdifenyl innehåller den radikala anjonen, som är mycket reducerande (-3,1 V vs Fc+/0). Flera solvater av alkalimetallsalter av difenyanjon har karakteriserats genom röntgenkristallografi.^[5] Dessa salter, vanligtvis framställda på plats, är mångsidiga reduktionsmedel.^[6] Litiumdifenyl erbjuder vissa fördelar i förhållande till den relaterade litiumnaftenen.^[7] Besläktat med Li/difenyl är derivatet med två tert-butylgrupper på difenylen.^[8]

Difenyl används även som konserveringsmedel mot mögel, och har då E-nummer 230 (i kombination med E231, E232 och E233). Difenyl användes i Sverige fram till 1970 för att impregnera omslagspapper till citrusfrukter, så att inte frukten skulle mögla.

Stereokemi

Rotation om enkelbindningen i difenyl, och särskilt dess ortosubstituerade derivat, hindras steriskt. Av denna anledning visar vissa substituerade difenyler atropisomerism, det vill säga de enskilda C₂-symmetriska isomererna är optiskt stabila. Vissa derivat, liksom relaterade molekyler som BINAP, finner tillämpning som liganderiasymmetrisk syntes. När det gäller osubstituerad difenyl är jämviktstorsionsvinkeln 44,4° och torsionsbarriärerna är ganska små, 6,0 kJ/mol vid 0° och 6,5 kJ/mol vid 90°.^[9] Genom att lägga till ortosubstituenter kan barriären kraftigt ökas. I fallet med 2,2'-dimetylderivatet är barriären 17,4 kcal/mol (72,8 kJ / mol).^[10]

Biologiska aspekter

Difenyl är milt giftigt, men kan brytas ned biologiskt genom omvandling till giftfria föreningar. Vissa bakterier kan hydroxylera difenyl och dess polyklorerade bifenyler (PCB).^[11]

Det är en del av den aktiva gruppen i antibiotikumet oritavancin.

Se även

Referenser

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Biphenyl, 11 februari 2022.

"Isolation and Identification of Biphenyls from West Edmond Crude Oil". N. G. Adams and D. M. Richardson. Analytical Chemistry 1953 25 (7), 1073–1074.
Biphenyl (1,1-Biphenyl). Wiley/VCH, Weinheim (1991), ISBN 3-527-28277-7.

Noter

^ ”Diphenyl”. Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 4 december 2014. https://www.cdc.gov/niosh/idlh/92524.html. Läst 17 mars 2015.
^ ”Beilsteins Handbuch der organischen Chemie, Volume 5”. https://archive.org/stream/beilsteinshandb01gesegoog/beilsteinshandb01gesegoog_djvu.txt.
^ Adams, N. G., and D. M. Richardson, 1953. Isolation and Identification of Biphenyls from West Edmond Crude Oil. Analytical Chemistry 25 (7): 1073-1074
^ [a b] Karl Griesbaum, Arno Behr, Dieter Biedenkapp, Heinz-Werner Voges, Dorothea Garbe, Christian Paetz, Gerd Collin, Dieter Mayer, Hartmut Höke "Hydrocarbons" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002 Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a13_227
^ Castillo, Maximiliano; Metta-Magaña, Alejandro J.; Fortier, Skye (2016). ”Isolation of gravimetrically quantifiable alkali metal arenides using 18-crown-6”. New Journal of Chemistry 40 (3): sid. 1923–1926. doi:10.1039/C5NJ02841H.
^ Akira Yanagisawa, Katsutaka Yasue, Hisashi Yamamoto (1997). ”Regio- and Stereoselective Carboxylation of Allylic Barium Reagents: (E)-4,8-dimethyl-3,7-nonadienoic Acid”. Org. Synth. 74: sid. 178. doi:10.15227/orgsyn.074.0178.
^ Rieke, Reuben D.; Wu, Tse-Chong; Rieke, Loretta I. (1995). ”Highly Reactive Calcium for the Preparation of Organocalcium Reagents: 1-Adamantyl Calcium Halides and Their Addition to Ketones: 1-(1-Adamantyl)cyclohexanol”. Org. Synth. 72: sid. 147. doi:10.15227/orgsyn.072.0147.
^ Mudryk, Boguslaw; Cohen, Theodore (1995). ”1,3-Diols from Lithium β-Lithioalkoxides Generated by The Reductive Lithiation of Epoxides: 2,5-Dimethyl-2,4-hexanediol”. Org. Synth. 72: sid. 173. doi:10.15227/orgsyn.072.0173.
^ Mikael P. Johansson and Jeppe Olsen (2008). ”Torsional Barriers and Equilibrium Angle of Biphenyl: Reconciling Theory with Experiment”. J. Chem. Theory Comput. 4 (9): sid. 1460–1471. doi:10.1021/ct800182e. PMID 26621432.
^ B. Testa (1982). ”The geometry of molecules: basic principles and nomenclatures”. i Christoph Tamm. Stereochemistry. Elsevier. sid. 18
^ ”Biphenyl degradation - Streptomyces coelicolor, at GenomeNet Database”. genome.jp. http://www.genome.jp/dbget-bin/show_pathway?sco00621+SCO6442.

Externa länkar

Wikimedia Commons har media som rör Difenyl.
Bilder & media
CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
National Pollutant Inventory - Biphenyl
External MSDS

[1] ”Diphenyl”. Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 4 december 2014. https://www.cdc.gov/niosh/idlh/92524.html. Läst 17 mars 2015.

[2] ”Beilsteins Handbuch der organischen Chemie, Volume 5”. https://archive.org/stream/beilsteinshandb01gesegoog/beilsteinshandb01gesegoog_djvu.txt.

[3] Adams, N. G., and D. M. Richardson, 1953. Isolation and Identification of Biphenyls from West Edmond Crude Oil. Analytical Chemistry 25 (7): 1073-1074

[Ullmanns-4] [a b] Karl Griesbaum, Arno Behr, Dieter Biedenkapp, Heinz-Werner Voges, Dorothea Garbe, Christian Paetz, Gerd Collin, Dieter Mayer, Hartmut Höke "Hydrocarbons" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002 Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a13_227

[5] Castillo, Maximiliano; Metta-Magaña, Alejandro J.; Fortier, Skye (2016). ”Isolation of gravimetrically quantifiable alkali metal arenides using 18-crown-6”. New Journal of Chemistry 40 (3): sid. 1923–1926. doi:10.1039/C5NJ02841H.

[6] Akira Yanagisawa, Katsutaka Yasue, Hisashi Yamamoto (1997). ”Regio- and Stereoselective Carboxylation of Allylic Barium Reagents: (E)-4,8-dimethyl-3,7-nonadienoic Acid”. Org. Synth. 74: sid. 178. doi:10.15227/orgsyn.074.0178.

[7] Rieke, Reuben D.; Wu, Tse-Chong; Rieke, Loretta I. (1995). ”Highly Reactive Calcium for the Preparation of Organocalcium Reagents: 1-Adamantyl Calcium Halides and Their Addition to Ketones: 1-(1-Adamantyl)cyclohexanol”. Org. Synth. 72: sid. 147. doi:10.15227/orgsyn.072.0147.

[8] Mudryk, Boguslaw; Cohen, Theodore (1995). ”1,3-Diols from Lithium β-Lithioalkoxides Generated by The Reductive Lithiation of Epoxides: 2,5-Dimethyl-2,4-hexanediol”. Org. Synth. 72: sid. 173. doi:10.15227/orgsyn.072.0173.

[9] Mikael P. Johansson and Jeppe Olsen (2008). ”Torsional Barriers and Equilibrium Angle of Biphenyl: Reconciling Theory with Experiment”. J. Chem. Theory Comput. 4 (9): sid. 1460–1471. doi:10.1021/ct800182e. PMID 26621432.

[10] B. Testa (1982). ”The geometry of molecules: basic principles and nomenclatures”. i Christoph Tamm. Stereochemistry. Elsevier. sid. 18

[11] ”Biphenyl degradation - Streptomyces coelicolor, at GenomeNet Database”. genome.jp. http://www.genome.jp/dbget-bin/show_pathway?sco00621+SCO6442.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]