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Benzofenona

La benzofenona es un compuesto orgánico natural con la fórmula (C 6 H 5 ) 2 CO, generalmente abreviada como Ph 2 CO. La benzofenona se ha encontrado en algunos hongos, frutas y plantas, incluidas las uvas. [4] Es un sólido blanco con un punto de fusión bajo y un olor similar al de las rosas [5] que es soluble en disolventes orgánicos. La benzofenona es la cetona diaromática más simple . Es un componente básico ampliamente utilizado en la química orgánica, siendo la diarilcetona madre. [ cita requerida ]

Historia

Carl Graebe , de la Universidad de Königsberg , en un informe de literatura temprana de 1874, describió el trabajo con benzofenona. [5]

Usos

La benzofenona se puede utilizar como fotoiniciador en aplicaciones de curado por luz ultravioleta (UV) [6], como tintas, imágenes y recubrimientos transparentes en la industria de la impresión . La benzofenona evita que la luz ultravioleta dañe los aromas y colores de productos como perfumes y jabones.

La benzofenona también se puede añadir a los envases de plástico como bloqueador de rayos ultravioleta para evitar la fotodegradación de los polímeros del envase o de su contenido. Su uso permite a los fabricantes envasar el producto en vidrio o plástico transparente (como una botella de agua PET ). [7] Sin ella, se necesitarían envases opacos u oscuros.

En aplicaciones biológicas, las benzofenonas se han utilizado ampliamente como sondas fotofísicas para identificar y mapear interacciones péptido-proteína. [8]

La benzofenona se utiliza como aditivo en aromas o perfumes para obtener "notas dulces y amaderadas similares al geranio". [9]

Síntesis

La benzofenona se produce por oxidación de difenilmetano con aire catalizada por cobre. [10]

Una ruta de laboratorio implica la reacción de benceno con tetracloruro de carbono seguida de hidrólisis del difenildiclorometano resultante . [11] También se puede preparar por acilación de Friedel-Crafts de benceno con cloruro de benzoilo en presencia de un catalizador de ácido de Lewis (por ejemplo, cloruro de aluminio ): dado que el cloruro de benzoilo se puede producir por la reacción de benceno con fosgeno, la primera síntesis procedió directamente a partir de esos materiales. [12]

Otra vía de síntesis es a través de un catalizador de paladio(II)/oxometalato. Este convierte un alcohol en una cetona con dos grupos en cada lado. [13]

Otra reacción menos conocida para producir benzofenona es la pirólisis del benzoato de calcio anhidro. [14]

Química orgánica

La reacción de Haller-Bauer se produce entre una cetona no enolizable y una base amídica fuerte. En este ejemplo prototípico que involucra a la benzofenona, el intermediario tetraédrico expulsa el anión fenilo para dar benzamida y benceno como productos orgánicos.

La benzofenona es un fotosensibilizador común en fotoquímica . Pasa del estado S1 al estado triplete con un rendimiento cercano al 100 %. El dirradical resultante sustraerá un átomo de hidrógeno de un donador de hidrógeno adecuado para formar un radical cetilo .

Anión radical benzofenona

Adición de una solución de benzofenona en THF a un vial que contiene THF, sodio metálico y una barra agitadora, lo que produce el radical aniónico azul intenso benzofenona. Velocidad de reproducción 4x de la grabación original. Nótese que la barra agitadora no está recubierta de teflón, que sería atacada por el cetilo.
Un recipiente con disolvente que contiene solución de éter dibutílico de benzofenona cetilo de sodio, que le da su color púrpura.

Los metales alcalinos reducen la benzofenona al anión radical de color azul intenso , difenilcetilo: [15]

M + Ph 2 CO → M + Ph 2 CO •−

Generalmente se utiliza sodio como metal alcalino. El cetilo de sodio-benzofenona se utiliza en la purificación de disolventes orgánicos, particularmente éteres, porque reacciona con agua y oxígeno para dar productos no volátiles. [16] [17] Los adsorbentes como alúmina, gel de sílice y especialmente tamices moleculares son superiores y mucho más seguros. [18] El método de sodio-benzofenona es común ya que da una indicación visual de que el agua, el oxígeno y los peróxidos están ausentes del disolvente. La purificación a gran escala puede ser más económica utilizando dispositivos que utilizan adsorbentes como la alúmina o los tamices moleculares antes mencionados. [19] El cetilo es soluble en el disolvente orgánico que se seca, lo que conduce a una purificación más rápida. En comparación, el sodio es insoluble y su reacción heterogénea es mucho más lenta. Cuando hay un exceso de metal alcalino presente, puede ocurrir una segunda reducción, lo que resulta en una transformación de color de azul oscuro a violeta: [15]

M + M + Ph 2 CO •− → (M + ) 2 (F 2 CO) 2−

Derivados y análogos de importancia comercial

Existen más de 300 benzofenonas naturales con una gran diversidad estructural y de actividades biológicas. Se están investigando como posibles fuentes de nuevos fármacos. [20] Las benzofenonas sustituidas , como la oxibenzona y la dioxibenzona, se utilizan en muchos protectores solares . El uso de derivados de la benzofenona que se asemejan estructuralmente a un fotosensibilizador fuerte ha sido criticado (véase la controversia de los protectores solares ).

La cetona de Michler tiene sustituyentes dimetilamino en cada posición para . El polímero de alta resistencia PEEK se prepara a partir de derivados de benzofenona.

La 2-amino-5-clorobenzofenona se utiliza en la síntesis de benzodiazepinas . [21]

Seguridad

Se considera "esencialmente no tóxico". [10] Sin embargo, la benzofenona está prohibida como aditivo alimentario por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. , a pesar de la postura constante de la FDA de que esta sustancia química no representa un riesgo para la salud pública en las condiciones de su uso previsto. [22] [23] Se sabe que los derivados de la benzofenona son farmacológicamente activos. Desde un punto de vista de química molecular, la interacción de la benzofenona con el B-ADN se ha demostrado experimentalmente. [24] La interacción con el ADN y la sucesiva transferencia de energía fotoinducida es la base de la actividad de la benzofenona como fotosensibilizador del ADN y puede explicar parte de sus potencialidades terapéuticas.

En 2014, las benzofenonas fueron nombradas Alérgeno de Contacto del Año por la Sociedad Estadounidense de Dermatitis de Contacto. [25]

La benzofenona es un disruptor endocrino capaz de unirse al receptor X de pregnano . [26]

Referencias

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  2. ^ abcdefg Índice Merck (11.ª ed.). pág. 1108.
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  7. ^ Dornath, Paul John (2010). "Análisis de la lixiviación química de botellas de plástico de consumo común en condiciones de alto estrés" (PDF) . pág. 32. Archivado desde el original (PDF) el 26 de febrero de 2015 . Consultado el 26 de febrero de 2015 .
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