Anilina

Wzór cząsteczkowy.

Anilina
Ogólne
Inne nazwy	Fenyloamina Aminobenzen
Wzór cząsteczkowy	C6H7N
SMILES	NC1=CC=CC=C1
Masa molowa	93.13 g/mol
Wygląd	bezbarwna ciecz
Numer CAS
Właściwości
Gęstość i faza	1.0217 g/ml, ciecz
Rozpuszczalność w wodzie	3,6 g/100 mL w 20°C
Rozpuszczalność w etanolu, acetonie	Miscible
Temperatura topnienia	-6.3 °C
Temperatura wrzenia	184.13 °C
Zasadowość (pKb)	9.40
Tęsknota	3.71 cP w 25 °C
Dane termodynamiczne
Standardowa entalpia formowania ΔfHoliquid	? kJ/mol
Standardowa entalpia spalania ΔcHoliquid	-3394 kJ/mol
Standardowa entropia molowa Soliquid	? J.K-1.mol-1
Zagrożenia
MSDS	Zewnętrzna MSDS
Klasyfikacja UE	Toksyczny (T) Carc. Cat. 3 Muta. Cat. 3 Niebezpieczny dla środowiska (N)
NFPA 704	2 3 0
R-.frazy	R23/24/25, R40, R41, R43, R48/23/24/25, R68, R50
Frazy S	S1/2, S26, S27, S36/37/39, S45, S46, S61, S63
Strona z danymi uzupełniającymi
Struktura i właściwości	n, εr, itd.
Dane termodynamiczne	Zachowanie fazowe stałe, ciekłe, gazowe
Dane spektralne	UV, IR, NMR, MS
Dane regulacyjne	Punkt zapłonu, numer RTECS, itd.
Związki pokrewne
Związki pokrewne amin aromatycznych	1-Naftyloamina 2-Naftyloamina
Związki pokrewne	Fenylohydrazyna Nitrozobenzen Nitrobenzen
Z wyjątkiem przypadków, gdy zaznaczono inaczej, dane są podane dla materiałów w ich stanie standardowym (w temperaturze 25 °C, 100 kPa)

Anilina, fenyloamina lub aminobenzen jest związkiem organicznym o wzorze C6H5NH2. Jest to organiczny związek chemiczny, a konkretnie amina arylowa, składająca się z grupy fenylowej połączonej z grupą aminową. Budowa chemiczna aniliny przedstawiona jest po prawej stronie. Obecnie jest stosowana głównie w produkcji poliuretanu, choć wcześniej była wykorzystywana bardziej do produkcji barwników i leków.

Produkcja

Anilina jest produkowana przemysłowo w dwóch etapach z benzenu:

Po pierwsze, benzen jest ogrzewany ze stężoną mieszaniną kwasu azotowego i kwasu siarkowego w temperaturze 50 – 60 °C, gdzie jeden atom wodoru jest przemieszczany, dając nitrobenzen. W tej reakcji nitrowania, kwas azotowy najpierw reaguje z kwasem nadmurowym dając elektrofil +NO2, który jest przyciągany w kierunku chmury π-elektronowej benzenu. Elektrofil +NO2 atakuje atom węgla, wypierając proton H+ z tego właśnie atomu węgla. Nitrowanie jest więc nazywane reakcją podstawienia elektrofilowego.

Teraz mieszaninę gazowego wodoru i oparów nitrobenzenu ogrzewa się w temperaturze 600°C w obecności katalizatora niklowego. W wyniku redukcji otrzymuje się anilinę. Anilina otrzymana w tym przypadku jest w stanie czystym.

W podobny sposób można otrzymać wiele pochodnych aniliny. W handlu wyróżnia się trzy marki aniliny: olejek anilinowy do barwy niebieskiej, który jest czystą aniliną; olejek anilinowy do barwy czerwonej, będący mieszaniną równomolowych ilości aniliny i orto- i para-toluidyn; oraz olejek anilinowy do barwy safraniny, który zawiera anilinę i orto-toluidynę i jest otrzymywany z destylatu (échappés) syntezy fuksyny. Anilina monometylowa i dimetylowa są bezbarwnymi cieczami otrzymywanymi przez ogrzewanie aniliny, chlorowodorku aniliny i alkoholu metylowego w autoklawie w temperaturze 220 °C. Mają one duże znaczenie w przemyśle barwników. Anilina monometylowa wrze w 193-195 °C, anilina dimetylowa w 192 °C.

Właściwości

Anilina jest oleista i chociaż bezbarwna, powoli utlenia się i żywicuje w powietrzu, nadając próbce czerwono-brązowy odcień.

Jak większość lotnych amin, posiada nieco nieprzyjemny zapach zgniłej ryby, a także palący aromatyczny smak – i jest silnie żrącą trucizną. Łatwo się zapala, płonąc dymiącym płomieniem.

Chemicznie anilina jest słabą zasadą. Aromatyczne aminy, takie jak anilina, są generalnie znacznie słabszymi zasadami niż aminy alifatyczne. Anilina reaguje z silnymi kwasami, tworząc jon anilinowy (lub fenyloamoniowy) (C6H5-NH3+), i reaguje z halogenkami acylowymi, takimi jak chlorek acetylu, tworząc amidy. Amidy powstałe z aniliny są czasami nazywane anilidami, na przykład CH3-CO-NH-C6H5 jest acetanilidem.

Siarczan tworzy piękne białe płytki. Chociaż anilina jest słabo zasadowa, to jednak wytrąca sole cynku, glinu i żelaza, a po ogrzaniu wydala ze swych soli amoniak. Anilina łączy się bezpośrednio z jodkami alkilowymi, tworząc aminy drugorzędowe i trzeciorzędowe. Gotowana z disiarczkiem węgla daje sulfokarbanylid (tiomocznik difenylowy), CS(NHC6H5)2, który może być rozkładany na izotiocyjanian fenylu, C6H5CNS, i guanidynę trifenylu, C6H5N=C(NHC6H5)2. W reakcji z kwasem siarkowym w temperaturze 180° C powstaje kwas sulfanilowy, NH2C6H4SO3H. Anilidy, związki, w których grupa aminowa jest zastąpiona rodnikiem kwasowym, otrzymuje się przez ogrzewanie aniliny z niektórymi kwasami; z kwasu octowego i aniliny otrzymuje się w ten sposób antyfebrynę lub acetanilid. Utlenianie aniliny zostało dokładnie zbadane. W roztworze alkalicznym powstaje azobenzen, a kwas arsenowy wytwarza barwiącą na fioletowo violanilinę. Kwas chromowy przekształca ją w chinon, podczas gdy chlorany, w obecności niektórych soli metalicznych (zwłaszcza wanadu), dają anilinę czarną. Kwas chlorowodorowy i chloran potasu dają chloranil. Nadmanganian potasu w roztworze obojętnym utlenia go do nitrobenzenu, w roztworze alkalicznym do azobenzenu, amoniaku i kwasu szczawiowego, w roztworze kwaśnym do czerni anilinowej. Kwas podchlorawy daje 4-aminofenol i para-amino difenyloaminę.

Podobnie jak fenole, pochodne aniliny są bardzo podatne na reakcje substytucji elektrofilowej. Na przykład, sulfonowanie aniliny wytwarza kwas sulfanilowy, który może być przekształcony do sulfanilamidu. Sulfanilamid jest jednym z leków sulfa, które były szeroko stosowane jako środki przeciwbakteryjne na początku XX wieku.

Anilina i jej pierścieniowo podstawione pochodne reagują z kwasem azotowym tworząc sole diazoniowe. Dzięki nim grupa -NH2 aniliny może być łatwo przekształcona w -OH, -CN lub halogenek w reakcjach Sandmeyera.

W reakcji Wohl-Aue z nitrobenzenem powstaje fenzyna.

Zastosowania

Początkowo wielka wartość handlowa aniliny wynikała z łatwości, z jaką można z niej otrzymać, bezpośrednio lub pośrednio, cenne barwniki. Odkrycie fioletu w 1856 r. przez Williama Perkina było pierwszym z serii barwników, które obecnie można liczyć w setkach. Oprócz zastosowania jako prekursor barwników, jest ona produktem wyjściowym do produkcji wielu leków, takich jak paracetamol (acetaminofen, Tylenol).

Jest używana do barwienia neuronowego RNA na niebiesko w barwieniu Nissla.

Obecnie największym rynkiem zbytu aniliny jest produkcja metylenodifenylo diizocyjanianu (MDI), około 85% aniliny służy temu rynkowi. Inne zastosowania obejmują chemikalia do przetwórstwa gumy (dziewięć procent), herbicydy (dwa procent) oraz barwniki i pigmenty (dwa procent).

Historia

Anilina została po raz pierwszy wyizolowana z destrukcyjnej destylacji indygo w 1826 roku przez Otto Unverdorbena, który nazwał ją krystaliczną. W 1834 r. Friedrich Runge wyizolował ze smoły węglowej substancję, która po potraktowaniu chlorkiem wapna dawała piękny niebieski kolor, który nazwał kyanol lub cyjanol. W 1841 r. C.J. Fritzsche wykazał, że w wyniku traktowania indygo żrącym potażem otrzymuje się olej, który nazwał aniliną, od nazwy jednej z roślin rodzących indygo, Indigofera anil-anil, pochodzącej od sanskryckiego nīla, ciemnoniebieski i nīlā, roślina indygo. W tym samym czasie N. N. Zinin odkrył, że na redukcji nitrobenzenu, baza została utworzona, którą nazwał benzidam. August Wilhelm von Hofmann zbadał te różnie przygotowane substancje i udowodnił, że są identyczne (1855), a odtąd zajęły miejsce jako jedno ciało, pod nazwą anilina lub fenyloamina.

Pierwszym zastosowaniem na skalę przemysłową była produkcja mauveine, purpurowego barwnika odkrytego w 1856 roku przez Williama Henry’ego Perkina.

p-Toluidyna, pochodna aniliny, może być użyta w analizie jakościowej do przygotowania pochodnych kwasów karboksylowych.

Toksykologia

Anilina jest toksyczna przez wdychanie oparów, wchłanianie przez skórę lub połknięcie. Powoduje bóle głowy, senność, sinicę, dezorientację umysłową, a w ciężkich przypadkach może powodować drgawki. Długotrwałe narażenie na działanie oparów lub lekkie narażenie skóry przez pewien okres czasu wpływa na układ nerwowy i krew, powodując zmęczenie, utratę apetytu, bóle i zawroty głowy.

Mieszaniny olejów zawierające olej rzepakowy denaturowany aniliną zostały wyraźnie powiązane przez badania epidemiologiczne i analityczno-chemiczne z syndromem toksycznego oleju, który dotknął Hiszpanię wiosną i latem 1981 r., w którym 20 000 osób zachorowało, 12 000 było hospitalizowanych, a ponad 350 zmarło w pierwszym roku epidemii. Dokładna etiologia pozostaje jednak nieznana.

Niektóre organy klasyfikują anilinę jako czynnik rakotwórczy, chociaż IARC wymienia ją w Grupie trzeciej (nie do sklasyfikowania pod względem rakotwórczości dla ludzi) ze względu na ograniczone i sprzeczne dane.

Zobacz także

• Amina
• Benzen

Notatki

• McMurry, John. Organic Chemistry. 6th ed. Belmont, CA: Brooks/Cole, 2004. ISBN 0534420052
• Morrison, Robert T., and Robert N. Boyd. Organic Chemistry. 6th ed. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1992. ISBN 0-13-643669-2
• Solomons, T.W. Graham, and Fryhle, Craig B. Organic Chemistry. 8th ed. Hoboken, NJ: John Wiley, 2004. ISBN 0471417998

• This article incorporates text from the Encyclopædia Britannica Eleventh Edition, a publication now in the public domain.

All links retrieved March 22, 2016.

• Aniline Hazard Summary United States Environmental Protection Agency.
• Toxic Substances Portal – Aniline Agency for Toxic Substances and Disease Registry.