벤조산 구조, 특성, 생산, 용도



벤조산 분자식 C를 갖는 가장 단순한 방향족 산이다.6H5COOH. 그것은 오랜 시간 동안 얻는 주원인 인 벤조 인 (benzoin)이라는 이름을 가지고 있습니다. 벤조 인 (benzoin)은 스티 렉스 (Styrax) 속의 여러 나무 껍질에서 얻은 수지입니다.

그것은 수많은 식물, 특히 살구와 크랜베리와 같은 과일에서 발견됩니다. 그것은 또한 아미노산 페닐알라닌의 대사 산물 인 박테리아에서 발생합니다. 또한 일부 식품에 존재하는 폴리 페놀의 박테리아 (산화) 가공에 의해 내장에서 생성됩니다.

위 이미지에서 볼 수 있듯이 C6H5COOH는 많은 산과 달리 고체 화합물입니다. 그 고체는 아몬드 모양의 아로마를내는 가벼운 흰색과 filiform 결정들로 이루어져 있습니다..

이 바늘은 16 세기부터 알려져 있습니다. 예를 들어, 1556 년 노스트라 다무스 (Nostradamus)는 벤조 인 검.

벤조산의 주된 기능 중 하나는 효모, 곰팡이 및 어떤 이유로 박테리아의 성장을 억제하는 것입니다. 이에 의해 식품 보존제로서 사용된다. 이 작용은 pH 의존적이다..

안식향산은 백선이나 무좀과 같은 피부 질환의 치료에 사용되는 의약품의 구성 요소로 사용되는 여러 의약 작용을합니다. 또한 흡입제, 거담제 및 진통제의 충혈 제거제로 사용됩니다..

산업적으로 생산 된 벤조산의 높은 비율이 페놀 생산에 사용됩니다. 마찬가지로, 일부는 가소제의 제조에 사용되는 글리콜 벤조 에이트의 생산을 목표로합니다..

벤조산은 특히 독성 화합물이 아니지만 건강에 해로운 행동을합니다. 이러한 이유로 WHO는 최대 섭취량을 5 mg / kg 체중 / 일로 권장하고 있으며 이는 일일 섭취량 300 mg의 벤조산.

색인

  • 1 벤조산의 구조
    • 1.1 결정과 수소 교량
  • 2 물리 화학적 특성
    • 2.1 화학 이름
    • 2.2 분자식
    • 2.3 분자량
    • 2.4 물리적 설명
    • 2.5 냄새
    • 2.6 맛
    • 2.7 끓는점
    • 2.8 녹는 점
    • 2.9 인화점
    • 2.10 승화
    • 2.11 물 용해도
    • 2.12 유기 용매에서의 용해도
    • 2.13 밀도
    • 2.14 증기 밀도
    • 2.15 증기압
    • 2.16 안정성
    • 2.17 분해
    • 2.18 점도
    • 2.19 연소열
    • 2.20 기화열
    • 2.21 pH
    • 2.22 표면 장력
    • 2.23 pKa
    • 2.24 굴절률
    • 2.25 반응
  • 3 생산
  • 4 용도
    • 4.1 산업
    • 4.2 약용
    • 4.3 식품 보존
    • 4.4 기타
  • 5 독성
  • 6 참고 문헌

벤조산 구조

위 이미지에서 벤조산의 구조는 bar and sphere 모델로 표현됩니다. 흑색 구의 수를 세면 6 개, 즉 6 개의 탄소 원자가 존재 함을 확인할 수있다. 두 개의 빨간 구체는 카르복실기의 두 개의 산소 원자, -COOH에 상응한다. 그리고 마지막으로 하얀 구가 수소 원자들이다..

알 수 있듯이, 방향족 고리는 왼쪽에 있으며, 그 방향성은 고리의 중앙에 파선으로 표시됩니다. 그리고 오른쪽에,이 화합물의 산 성질을 담당하는 -COOH 그룹.

분자 적으로, C6H5COOH는 모든 원자 (수소 제외)가 sp 하이브리드 화를하기 때문에 평평한 구조를 가지고 있습니다.2.

반면에, 극성이 높은 -COOH 그룹은 영구 쌍극자가 구조에 존재하게합니다. 정전기 포텐셜 맵을 사용할 수 있다면 첫눈에 볼 수있는 쌍극자.

이 사실은 결과적으로 C6H5COOH는 쌍극자 - 쌍극자 힘에 의해 스스로 상호 작용할 수 있습니다. 구체적으로, 특별한 수소 교량.

-COOH 그룹이 관측되는 경우, C = O의 산소는 수소 결합을 수용 할 수 있음을 알 수있다; O-H 산소가 그들을 기증하는 동안.

수정과 수소 교량

벤조산은 두 개의 수소 결합을 형성 할 수 있습니다 : 동시에 하나의 수소 결합을 받아들입니다. 그러므로, 그것은 이량 체를 형성하고있다; 즉, 그 분자는 다른 분자와 "관련이있다"..

이 쌍 또는 이량 체, C6H5쿠푸 - 후카6H5, 우주에서의 그것의 정렬로부터 생기는 고체를 정의하는 구조적 기초.

이 이량 체 (dimer)는 강하고 방향적인 상호 작용이 주어지면 고체의 정렬 된 패턴을 형성하는 분자 평면을 구성합니다. 아로마틱 고리는 또한 분산력에 의한 상호 작용을 통해 이러한 배열에 참여한다..

결과적으로, 분자는 단결정 결정을 형성하는데, 그의 정확한 구조적 특성은 X- 선 회절과 같은 도구 기법에 의해 연구 될 수있다..

평면 분자 쌍이 수소 결합에 의해 공간에 배열되어 백색 및 결정 바늘을 생성 할 수있다..

물리 화학적 특성

화학 이름

산 :

-벤조산

-벤젠 카복실산

-드라 프릭

-카르복시 벤젠

-벤세 노믹

분자식

C7H6O2 또는 C6H5COOH.

분자량

122,123 g / mol.

물리적 설명

고체 또는 결정의 형태로, 보통 흰색이지만 특정 불순물이있는 경우 베이지 색을 나타낼 수 있습니다. 그 결정은 비늘 모양이거나 바늘 형태입니다 (첫 번째 이미지 참조)..

냄새

아몬드 같은 냄새가 나고 멋지네..

맛없거나 약간 씁쓸합니다. 맛 검출 한계는 85 ppm.

끓는점

480 ° F ~ 760 mmHg (249 ° C).

융점

252.3 º F (121.5 - 123.5ºC).

점화 점

250ºF (121ºC).

승화

100 ºC에서 승화 가능.

물에 대한 용해도

25 ºC에서 3.4 g / L.

유기 용제의 용해도

-1 g의 벤조산을 다음과 같은 용적에서 용해시킨다 : 2.3 mL의 차가운 알콜; 4.5 ㎖의 클로로포름; 에테르 3 mL; 3 mL의 아세톤; 30 mL의 사염화탄소; 벤젠 10 mL; 30 mL의 이황화 탄소; 및 2.3 mL의 테레빈 유.

-또한 휘발성 오일 및 고정 유분에 용해됩니다.

-그것은 석유 에테르에 약간 용해된다..

-헥산 중 용해도는 0.9 g / L, 메탄올 71.5 g / L 및 톨루엔 10.6 g / L.

밀도

82.4ºF에서 1,316 g / mL, 15ºC에서 1,2659 g / mL.

증기 밀도

4.21 (참조로 취한 대기 = 1)

증기 압력

205 ° F 및 7.0 x 10에서 1 mmHg-4 25 ºC에서의 mmHg.

안정성

물에서 0.1 %의 농도를 갖는 용액은 적어도 8 주 동안 안정하다.

분해

가열하여 분해하고 자극적 인 자극을 일으킴..

점도

1.26 cPoise at 130 ºC.

연소열

3227 KJ / mol.

기화열

249 ºC에서 534 KJ / mol.

pH

물속에서 약 4.

표면 장력

31 N / m ~ 130 ºC.

pKa

4.19 ~ 25 ºC.

굴절률

20 ℃에서 1,504 - 1,5397 (ηD).

반응

-염기 (NaOH, KOH 등)와 접촉하여 벤조산 염을 형성한다. 예를 들어 NaOH와 반응하면 나트륨 벤조 에이트, C6H5코나.

-알콜과 반응하여 에스테르를 형성합니다. 예를 들어 에틸 알콜과 반응하면 에틸 에스테르가 생성됩니다. 일부 벤조산 에스테르는 가소제로서의 기능을 수행한다..

-염화 인과 반응, PCl5, 산 할라이드 인 벤조일 클로라이드를 형성한다. 벤조일 클로라이드는 암모늄 (NH3) 또는 메틸 아민 (CH3NH2)로 벤즈 아미드를 형성 하였다.

-벤조산과 황산의 반응은 방향족 고리의 설 폰화를 일으킨다. 관능 그룹 -SO3H는 고리의 메타 위치에있는 수소 원자를 대체한다.

-황산을 촉매로 사용하여 질산과 반응하여 메타 니트로 벤조산.

-촉매의 존재하에, 예를 들어, 염화 제 2 철, FeCl3, 벤조산은 할로겐과 반응한다. 예를 들어, 메타 - 클로로 벤조산의 형성을 위해 염소와 반응한다.

생산

다음은이 화합물을 생산하는 몇 가지 방법입니다.

-대부분의 벤조산은 공기 중에 존재하는 산소로 톨루엔을 산화시킴으로써 공업 적으로 생산됩니다. 이 공정은 140-160 ° C의 온도에서 0.2-0.3 MPa의 압력에서 코발트 나프 테 네이트에 의해 촉매 화된다.

-한편, 톨루엔은 염소화되어 벤조 트리 클로라이드를 생성 할 수 있으며,이어서 벤조산으로 가수 분해되어.

-산성 또는 알칼리성 매체에서 벤조 니트릴 및 벤즈 아미드의 가수 분해는 벤조산 및 이의 공액 염기를 유발할 수있다.

-수성 매질에서 과망간산 칼륨에 의해 매개되는 산화 반응에서 벤질 알콜은 벤조산을 생성한다. 반응은 가열 또는 환류 증류에 의해 일어난다. 공정이 완료되면 혼합물을 여과하여 이산화 망간을 제거하고 상층 액을 냉각시켜 벤조산을 얻는다..

-벤조 트리 클로라이드 화합물은 촉매로서 철 또는 철 염을 사용하여 수산화칼슘과 반응하여 초기에 안식향산 칼슘 Ca (C6H5COO)2. 이어서, 염산과의 반응에 의한이 염을 벤조산.

용도

산업 분야

-그것은 300-400 ℃의 온도에서 벤조산의 산화 탈 카복실 화에 의해 페놀의 생산에 사용된다. 어떤 목적으로? 페놀은 나일론의 합성에 사용될 수 있기 때문에.

-그로부터 디 에틸렌 글리콜 에스테르와 트리 에틸렌 글리콜 에스테르의 화학 전구체 인 글리콜 벤조 에이트가 형성되고 가소제로 사용되는 물질. 아마도 가소제의 가장 중요한 용도는 접착제 제제입니다. 일부 긴 사슬 에스테르는 PVC와 같은 플라스틱을 부드럽게하는데 사용됩니다.

-고무 중합 활성제로 사용됩니다. 또한, 그것은 알키드 수지 제조의 매개체뿐만 아니라 원유 회수에 사용되는 첨가제입니다..

-또한, 그것은 수지, 염료, 섬유, 살충제의 생산 및 폴리 에스테르 생산 용 폴리 아미드 수지의 개질제로 사용됩니다. 담배의 아로마 유지 관리에 사용됩니다..

-이는 벤조일 클로라이드 (benzoyl chloride)의 전구체로서 인공 향료 및 방충제의 제조에 사용되는 벤질 벤조 에이트와 같은 화합물의 합성을위한 출발 물질입니다..

약용

-백선 연고의 성분으로 백선이나 무좀과 같은 진균류에 의한 피부병 치료에 사용됩니다. 위트 필드 연고는 6 % 벤조산과 3 % 살리실산으로 구성되어있다..

-그것은 국소 소독제 및 흡입 충혈 제거제로 사용 된 벤조 인 팅크 (benzoin tincture)의 성분입니다. 안식향산은 20 세기 초까지 거담제, 진통제 및 방부제로 사용되었다..

-안식향산은 잔류 질소 축적 질환 환자의 실험적 치료에 사용되어왔다.

식품 보존

벤조산과 그 염은 식품 보존에 사용됩니다. 이 화합물은 pH 의존성 메커니즘을 통해 곰팡이, 효모 및 박테리아의 성장을 억제 할 수 있습니다..

그들은 세포 내 pH가 5보다 낮은 pH로 떨어지면 벤조산 생산을위한 포도당의 혐기 발효를 거의 완전히 막을 때 이러한 유기체에 작용합니다. 이 항균 작용은 더 효과적인 작용을 위해 2.5에서 4 사이의 pH를 필요로합니다..

-과일 주스, 탄산 음료, 인산 함유 청량 음료, 절임 및 기타 산성화 식품과 같은 식품을 보존하는 데 사용됩니다..

단점

그것은 일부 음료에 존재하는 아스 코르 빈산 (비타민 C)과 반응하여 발암 성 화합물 인 벤젠을 생성합니다. 이 때문에 우리는 벤조산의 문제를 나타내지 않는 식품을 보존 할 수있는 다른 화합물을 찾고 있습니다..

기타

-이오노머 필름에 존재하는 활성 포장재에 사용됩니다. 이들 중, 미생물 배지에서 Penicillium 및 Aspergillus 속의 종의 성장을 억제 할 수있는 벤조산이 방출된다.

-그것은 과일 주스와 향수의 아로마의 방부제로 사용됩니다. 그것은 또한 담배 에서이 응용 프로그램과 함께 사용됩니다.

-안식향산은 콩, 오이, 멜론, 땅콩 및 우디 장식물의 작물에서 광대 한 풀 잡초를 방제하기위한 선택적 제초제로 사용됩니다..

독성

-피부와 접촉시 눈이 빨갛게 나타납니다. 흡입하면 호흡기도 자극과 기침을 유발할 수 있습니다. 다량의 벤조산을 섭취하면 위장 장애를 일으켜 간 및 신장 손상을 유발할 수 있습니다.

-안식향산 및 벤조산 염은 눈, 피부 및 점막의 알레르기 반응 및 자극을 유발할 수있는 히스타민을 방출 할 수 있습니다.

-장내에 빠르게 흡수되어 소변에서 제거되어 몸에 축적되지 않기 때문에 축적 성, 돌연변이 성 또는 발암 성 효과가 없습니다..

-WHO에 따른 최대 허용 용량은 5 mg / kg 체중 / 일, 대략 300 mg / day이다. 급성 독성 투여 량 : 500 mg / kg.

참고 문헌

  1. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). 유기 화학. 아민 (10 판.). 와일리 플러스.
  2. Carey F. (2008). 유기 화학 (여섯 번째 판). Mc Graw Hill.
  3. 화학 도서. (2017). 벤조산. 원본 주소 'chemicalbook.com'
  4. PubChem. (2018). 벤조산. 원본 주소 'pubchem.ncbi.nlm.nih.gov'
  5. 위키 백과. (2018). 벤조산. 원본 주소 'en.wikipedia.org'
  6. Dadachanji, Dinshaw. (2018 년 5 월 18 일). 안식향산의 화학적 성질. Sciencing. 원본 주소 'sciencing.com'
  7. 스페인 노동 사회부. (s.f.). 벤조산. [PDF] 국제 안전 화학 기록. 원본 주소 'insht.es'