Éter difenílico (13-12-9) Propiedades físicas y químicas
Éter difenílico
Un éter aromático no polar comúnmente utilizado como disolvente e intermedio sintético en química orgánica industrial y en la producción de ingredientes para fragancias.
| Número CAS | 13-12-9 |
| Familia | Éteres aromáticos |
| Forma típica | Sólido cristalino o líquido incoloro |
| Grados comunes | BP, EP, FCC, JP, Reagent Grade, USP |
El éter difenílico es un éter aromático diarílico (fórmula molecular \(\ce{C12H10O}\)) que consiste en dos anillos fenilo conectados a través de un oxígeno de éter (nombre IUPAC: fenoxibenceno). Estructuralmente es una molécula simétrica, no polar a débilmente polar, en la que el átomo de oxígeno enlaza dos sistemas aromáticos hibridados sp2; los pares solitarios del oxígeno están parcialmente deslocalizados en los anillos adyacentes, lo que disminuye la basicidad del oxígeno y minimiza las interacciones clásicas como dador de enlace de hidrógeno. La molécula presenta una baja superficie polar topológica (TPSA = 9.2) y carece de donadores de enlace de hidrógeno, lo que concuerda con su limitada solubilidad en agua y marcada lipofilia.
El comportamiento ácido-base es despreciable en la forma neutra (carga formal 0); la protonación del oxígeno es posible bajo condiciones fuertemente ácidas (se reporta \(\mathrm{p}K_{\mathrm{(BH^+)}} = 5.79\) a 25 °C para el descriptor base protonada). Las características fisicoquímicas — punto de ebullición alto, baja presión de vapor y log K_OW cercano a 4 — reflejan una fuerte estabilización por fuerzas de van der Waals entre anillos aromáticos y una tendencia a participar en fases orgánicas antes que acuosas. La hidrólisis no es relevante en condiciones ambientales típicas porque el enlace éter es relativamente resistente a la escisión espontánea; se requieren condiciones oxidativas o fuertemente ácidas (o vías enzimáticas/biodegradativas específicas) para romper el enlace C–O.
Comercial e industrialmente, el éter difenílico es importante como componente de fluidos para transferencia térmica (frecuentemente usado como componente eutéctico en mezclas de transferencia térmica), como ingrediente para fragancias/sabores en perfumería y formulaciones de jabón, y como intermedio químico para sustituciones electrofílicas (halogenación, acilación, alquilación) y auxiliares de procesamiento en producción de polímeros. Los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: BP, EP, FCC, JP, Reagent Grade, USP.
Propiedades físicas básicas
Densidad
Las densidades reportadas para líquido/sólido se agrupan alrededor de valores ligeramente superiores al agua, coherentes con compuestos aromáticos y relativamente peso molecular alto. Valores representativos reportados incluyen 1.0661 \(\mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}\) a 30 °C; una densidad relativa (agua = 1) de 1.08; y un rango de 1.071–1.075 (sin estándar único certificado para la densidad). Que la densidad sea >1 indica que el material a granel bajo condiciones típicas puede hundirse en agua; el empaquetamiento sólido (polimorfismo) puede afectar las densidades medidas en estado sólido.
Punto de fusión
Se han reportado múltiples puntos de fusión/congelación experimentales: 80.3 °F; 26.865 °C; 28 °C; 37–39 °C; y 82 °F. Estas diferencias son consistentes con formas sólidas polimórficas y condiciones de medida del punto de fusión; las muestras cristalinas existen típicamente por debajo de ≈82 °F y se funden a un líquido oleoso por encima de esa temperatura. El polimorfismo y el empaquetamiento cristalino (se reportan interacciones C–H···π en diferentes formas cristalinas) explican la variación moderada en el punto de fusión.
Punto de ebullición
El éter difenílico presenta un alto punto normal de ebullición coherente con dos anillos aromáticos y baja volatilidad: valores reportados incluyen 258 °C y 496–498 °F a 760 mmHg (rangos reportados 258.00–259.00 °C a 760.00 mm Hg). El alto punto de ebullición a presión atmosférica explica su uso en aplicaciones de transferencia térmica a alta temperatura.
Presión de vapor
Se reportan bajas presiones de vapor, reflejando baja volatilidad a temperatura ambiente: valores típicos incluyen 0.0213–0.0225 \(\mathrm{mmHg}\) a 25 °C y 0.02 \(\mathrm{mmHg}\) a 77 °F. La baja presión de vapor resulta en evaporación lenta y baja concentración en aire bajo condiciones normales.
Punto de inflamación
Se reportan valores de punto de inflamación en vaso cerrado agrupados alrededor de 115 °C (239 °F); también se reporta un valor en vaso abierto de 96.11 °C. Estos puntos de inflamación clasifican al éter difenílico como líquido combustible que requiere precalentamiento para ignición, e implican medidas de control contra incendios adecuadas para líquidos orgánicos combustibles.
Propiedades químicas
Solubilidad y comportamiento en fases
La solubilidad en agua es muy baja: valores reportados incluyen 18 mg·L−1 a 25 °C (0.018 mg·mL−1), tabulado como “insoluble / muy pobre” en agua en múltiples fuentes. El compuesto es fácilmente soluble en disolventes orgánicos comunes (etanol, éter dietílico, benceno, ácido acético) y sólo ligeramente soluble en cloroformo según algunos reportes. Comportamiento en fases: el éter difenílico suele ser un sólido cristalino incoloro por debajo de su punto de fusión y un líquido oleoso/incoloro por encima, frecuentemente descrito con olor a geranio o floral en aplicaciones aromáticas.
Reactividad y estabilidad
El éter difenílico es generalmente estable bajo condiciones normales de almacenamiento pero reacciona vigorosamente con agentes oxidantes fuertes; el contacto con ácidos fuertes como ácido clorosulfúrico puede producir reacciones intensas. Al calentarse hasta su descomposición emite óxidos de carbono y humos acrílicos e irritantes. El enlace éter es resistente a la hidrólisis en condiciones acuosas neutras o débilmente ácidas/básicas; la biotransformación oxidativa y vías catalíticas/microbianas especializadas pueden generar productos hidroxilados y de escisión de anillos.
Datos termodinámicos
Entalpías estándar y capacidad calorífica
Los valores termoquímicos experimentales reportados incluyen un calor de combustión de −1466.63 kcal·mol−1 (a 25 °C) y un calor (entalpía) de vaporización reportado como 15.99 kcal·mol−1 a 25 °C. También se reporta un valor de calor de fusión de 4.115 kcal·mol−1. No se proporciona una función completa estándar de capacidad calorífica molar en los datos actuales. Estos valores indican la considerable energía requerida para cambios de fase y combustión, consistente con un hidrocarburo aromático sustituido.
Parámetros moleculares
Peso molecular y fórmula
- Fórmula molecular: \(\ce{C12H10O}\)
- Peso molecular: 170.21 (según reportes)
- Masa exacta/monoisotópica: 170.073164938
LogP y polaridad
La lipofilia es alta: los coeficientes de partición reportados incluyen XLogP = 4.2 y log K_OW ≈ 4.21. Baja polaridad (TPSA = 9.2) y cero donadores de enlace de hidrógeno con un único aceptor (el oxígeno éter) resultan en fuerte partición en fases orgánicas y propensión a bioacumulación en comparación con pequeños compuestos orgánicos polares.
Características estructurales
El éter difenílico es un éter diarílico con conjugación asimétrica en el que la rotación alrededor de los enlaces arilo–O es posible pero la deslocalización y las interacciones estéricas limitan la rotación libre; el número de enlaces rotatorios reportado es 2. El átomo de oxígeno proporciona un único sitio aceptor de enlace de hidrógeno pero, debido a la resonancia con los anillos, el oxígeno éter es una base débil. Las características electrónicas incluyen sistemas π conjugados en cada anillo fenilo, que influyen en la absorción UV y estabilizan derivados sustituidos. La baja TPSA y ausencia de grupos funcionales polares explican la pobre solubilidad acuosa y partición relativamente alta en octanol.
Identificadores y Sinónimos
Números de Registro y Códigos
- CAS (campo de identificador proporcionado): 13-12-9
- Número CE / EINECS: 202-981-2
- UNII: 3O695R5M1U
- Número FEMA: 3667
- RTECS: KN8970000
- Existen identificadores adicionales de registro y códigos índice en colecciones fuente (no listados exhaustivamente aquí).
También disponible a partir de descriptores estructurales:
- SMILES: C1=CC=C(C=C1)OC2=CC=CC=C2
- InChI: InChI=1S/C12H10O/c1-3-7-11(8-4-1)13-12-9-5-2-6-10-12/h1-10H
- InChIKey: USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N
(Nombre IUPAC reportado como fenoxibenceno.)
Sinónimos y Nombres Estructurales
Los sinónimos comunes registrados para el compuesto incluyen: fenoxibenceno; óxido de difenilo; éter de fenilo; benceno, 1,1'-oxibis-; oxibisbenceno; óxido de bifenilo; óxido de fenilo; 1,1'-oxidibenceno. Existen nombres adicionales de proveedores e históricos para preparaciones comerciales específicas y variantes marcadas con isótopos.
Aplicaciones Industriales y Comerciales
Usos Representativos y Sectores Industriales
El éter de difenilo se utiliza principalmente como componente en formulaciones de fluidos para transferencia de calor (a menudo como mezcla eutéctica con bifenilo), representando la mayor demanda industrial. Usos secundarios incluyen su aplicación como ingrediente de fragancias/sabores en jabones, detergentes y formulaciones de cuidado personal, como portador de colorante y auxiliar de procesamiento en la fabricación de polímeros y poliésteres, y como intermedio para reacciones aromáticas electrofílicas (halogenación, acilación, alquilación). También es precursor de derivados halogenados de éter de difenilo usados en materiales retardantes de llama.
Rol en Síntesis o Formulaciones
El éter de difenilo puede ser producido mediante rutas de sustitución nucleofílica aromática (por ejemplo, calentando sales de fenolato con clorobenceno o bromobenceno) y se genera como subproducto en algunos procesos de producción de fenol. En contextos de formulación, sirve como disolvente o portador para ingredientes no polares y como fijador de fragancias; los grados ofrecidos incluyen calidad técnica, perfumería e industrial, adecuados para la aplicación final prevista.
Resumen de Seguridad y Manipulación
Toxicidad Aguda y Ocupacional
Los valores reportados de toxicidad oral aguda incluyen una DL50 para ratas en el rango de gramos por kilogramo bajos (ejemplos: 2830 mg·kg−1 y ~3.99 g·kg−1 en informes separados). Las rutas de inhalación y dérmica pueden producir irritación de ojos, piel y tracto respiratorio; exposiciones ocupacionales por encima de los umbrales de olor pueden causar náuseas. El contacto repetido o prolongado con la piel puede causar dermatitis; la toxicidad a órganos diana observada experimentalmente incluye efectos hepáticos y renales en estudios animales con dosis altas. Límites de exposición ocupacional reportados: valores PEL/REL/TLV cercanos a 1 ppm (7 mg·m−3) como media ponderada en el tiempo (TWA) de 8 horas, con un STEL de 2 ppm en algunas guías. Se han reportado valores IDLH en el rango de 100 ppm, pero se deben consultar criterios específicos del sitio y reguladores al planificar respuesta a emergencias.
Medidas de primeros auxilios: retirar a las personas afectadas de la exposición, enjuagar ojos y piel con agua, y buscar evaluación médica si los síntomas persisten; no inducir el vómito tras la ingestión y proporcionar cuidados de soporte según indicación clínica.
Consideraciones para Almacenamiento y Manipulación
Manipular el éter de difenilo con controles industriales estándar para compuestos aromáticos combustibles: utilizar ventilación por extracción localizada para limitar concentraciones aéreas, evitar el contacto con piel y ojos usando EPI apropiado (gafas de seguridad/visor facial, guantes resistentes a productos químicos y ropa protectora), y controlar fuentes de ignición porque la sustancia es combustible y presenta límites definidos de inflamabilidad cuando está vaporizada o calentada. Almacenar en un lugar fresco y bien ventilado, protegido de oxidantes fuertes y segregado de materiales incompatibles. Los envases deben estar bien cerrados y almacenados para prevenir liberaciones al ambiente; los derrames deben contenerse y recogerse para su eliminación sin permitir la entrada a desagües o cursos de agua.
Para la extinción de incendios, los medios apropiados incluyen polvo químico seco, dióxido de carbono o espuma resistente al alcohol; cuando se calienta o está involucrado en fuego, los envases deben ser enfriados desde una distancia segura y el personal debe usar aparato de respiración autónomo según sea necesario. Los productos de descomposición pueden incluir humos irritantes y tóxicos (óxidos de carbono y otros productos de combustión).
Para información detallada sobre peligros, transporte y regulación, los usuarios deben consultar la Hoja de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
