El bifenilo (también conocido como difenilo , fenilbenceno , 1,1′-bifenilo , limoneno [4] o BP ) es un compuesto orgánico que forma cristales incoloros. Particularmente en la literatura más antigua, los compuestos que contienen el grupo funcional que consiste en bifenilo menos un hidrógeno (el sitio al que está unido) pueden usar los prefijos xenilo o difenililo . [5]
Tiene un olor distintivamente agradable. El bifenilo es un hidrocarburo aromático con una fórmula molecular (C 6 H 5 ) 2 . Destaca como material de partida para la producción de bifenilos policlorados (PCB), que alguna vez se utilizaron ampliamente como fluidos dieléctricos y agentes de transferencia de calor .
El bifenilo también es un intermediario para la producción de una serie de otros compuestos orgánicos como emulsionantes , blanqueadores ópticos , productos fitosanitarios y plásticos . El bifenilo es insoluble en agua, pero soluble en disolventes orgánicos típicos . La molécula de bifenilo consta de dos anillos de fenilo conectados .
El bifenilo es un sólido a temperatura ambiente, con un punto de fusión de 69,2 °C (156,6 °F). En la fase gaseosa, la molécula existe en dos formas enantiomórficas retorcidas con un ángulo entre los planos de los dos anillos de 44,4°. En el sólido a temperatura ambiente, el bifenilo es cristalino con el grupo espacial P2 1 /c, lo que no permite la formación de cristales quirales . En lugar de que exista un potencial de doble pozo que implique dos conformaciones torcidas, la energía potencial se minimiza con torsión cero. [6] [7]
El bifenilo se encuentra naturalmente en el alquitrán de hulla , el petróleo crudo y el gas natural y puede aislarse de estas fuentes mediante destilación . [8] Se produce industrialmente como subproducto de la desalquilación del tolueno para producir metano :
La otra ruta principal es la deshidrogenación oxidativa del benceno :
Anualmente se producen por estas rutas 40.000.000 kg. [9]
En el laboratorio, el bifenilo también se puede sintetizar tratando bromuro de fenilmagnesio con sales de cobre (II).
También se puede preparar utilizando sales de diazonio . Cuando la anilina se trata con NaNO 2 + HCl diluido a 5°C, se produce cloruro de benceno diazonio. Cuando esto se hace reaccionar con benceno, se forma bifenilo. Esto se conoce como reacción de Gomberg-Bachmann .
Al carecer de grupos funcionales, el bifenilo es bastante no reactivo, lo que constituye la base de su principal aplicación: su uso como agente de transferencia de calor en forma de mezcla eutéctica con éter de difenilo . Esta mezcla es estable hasta 400 °C. [9]
El bifenilo sufre una sulfonación que, seguida de una hidrólisis básica, produce p -hidroxibifenilo y p , p ′-dihidroxibifenilo, que son fungicidas útiles. En otras reacciones de sustitución , sufre halogenación. Los bifenilos policlorados alguna vez fueron pesticidas populares. [9]
El bifenilo de litio contiene el anión radical , que es altamente reductor (-3,1 V frente a Fc +/0 ). Se han caracterizado mediante cristalografía de rayos X varios solvatos de sales de metales alcalinos del anión bifenilo . [10] Estas sales, generalmente preparadas in situ, son agentes reductores versátiles. [11] El bifenilo de litio ofrece algunas ventajas en relación con el nafteno de litio relacionado . [12] Relacionado con Li/bifenilo está el derivado con grupos terc -butilo en el bifenilo. [13]
La rotación alrededor del enlace simple del bifenilo, y especialmente de sus derivados ortosustituidos , está estéricamente impedida . Por esta razón, algunos bifenilos sustituidos presentan atropisomerismo ; es decir, los isómeros simétricos C2 individuales son ópticamente estables . Algunos derivados, así como moléculas relacionadas como BINAP , encuentran aplicación como ligandos en síntesis asimétrica . En el caso del bifenilo no sustituido, el ángulo de torsión de equilibrio es de 44,4° y las barreras de torsión son bastante pequeñas, 6,0 kJ/mol a 0° y 6,5 kJ/mol a 90°. [14] La adición de sustituyentes orto aumenta considerablemente la barrera: en el caso del derivado 2,2'-dimetilo, la barrera es de 17,4 kcal/mol (72,8 kJ/mol). [15]
Los bifenilos sustituidos tienen muchos usos. Se preparan mediante varias reacciones de acoplamiento , incluida la reacción de Suzuki-Miyaura y la reacción de Ullmann . Los bifenilos policlorados alguna vez se usaron como fluidos refrigerantes y aislantes y los bifenilos polibromados son retardantes de llama . El motivo bifenilo también aparece en fármacos como el diflunisal y el telmisartán . La abreviatura E7 significa una mezcla de cristal líquido que consta de varios cianobifenilos con largas colas alifáticas utilizadas comercialmente en pantallas de cristal líquido ( 5CB , 7CB, 8OCB y 5CT [16] ). Se utilizan diversos derivados de bencidina en tintes y polímeros. La investigación de candidatos a cristal líquido de bifenilo se centra principalmente en moléculas con cabezas muy polares (por ejemplo, grupos ciano o halogenuros) y colas alifáticas. Forma parte del grupo activo del antibiótico oritavancina .
El bifenilo previene el crecimiento de mohos y hongos , por lo que se utiliza como conservante ( E230 , en combinación con E231, E232 y E233), particularmente en la conservación de cítricos durante el transporte. Ya no está aprobado como aditivo alimentario en la Unión Europea.
El bifenilo es levemente tóxico, pero puede degradarse biológicamente mediante conversión en compuestos no tóxicos. Algunas bacterias pueden hidroxilar el bifenilo y sus bifenilos policlorados (PCB). [17]
![{\displaystyle {\ce {Ph-NH2->[{\text{NaNO}}_{2}{\text{(aq), HCl}}][T{\text{=273-278K}}]Ph -N2+->[{\text{Ph-H, Δ}}]Ph-F}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e967b1efa92a4e8fedb8b83b1bae2c4666216da4)