パラフェニレンジアミン (106-50-3) の物理的・化学的性質

化学プロファイル

パラフェニレンジアミン

工業的な配合および研究開発における染料中間体や特殊化学品、ポリマー製造の試薬として使用される一次芳香族ジアミンです。

CAS番号	106-50-3
分類	芳香族ジアミン／フェニレンジアミン類
形態	粉末または結晶性固体
一般的な規格等級	BP, EP, JP, Technical Grade, USP

主に染料や顔料の製造中間体および特殊ポリマーや抗酸化剤の製造に用いられ、分析および研究実験室では試薬としても使用されます。購買、配合、品質管理（QA/QC）のチームは通常、用途要件や取扱い管理に基づき等級と純度を選択し、作業現場の曝露管理や保管を行います。

パラフェニレンジアミンはベンゼン系の一次芳香族ジアミン（構造分類：パラ-フェニレンジアミン類）です。分子はベンゼン-1,4-ジアミンで、ベンゼン環の1位と4位に対称的に配置された二つの一次アミノ基を持ち、分子式はC6H8N2、分子量は108.14です。パラ配位は平面芳香族コアを形成し、回転可能結合数（RotatableBondCount）は0で、二つの水素結合供与体と二つの受容体が存在し、中程度のトポロジカル極性表面積（TPSA = 52）を持ち、水媒溶解性や膜分配特性を支配します。遊離塩基は常温で中性ですが、容易に単価および二価カチオンにプロトン化されます。共役酸の測定された\(\mathrm{p}K_a\)は6.2であり、プロトン化状態や塩形成が溶解性や環境運命に強く影響します。

電子的には中程度に活性化された弱い芳香族塩基として振る舞います。二つのアミノ基の孤立電子対は芳香環と共役しており、環上の求核性を高め、キノンおよびキノンイミンへの酸化的変換を促進します。化合物は空気曝露で酸化し（生成物の色は紫から黒まで変化）、ラジカルまたは酵素媒介によるp-キノン種への変換を受けます。これらの酸化生成物は染色作用や作業者の感作に機械論的に関与します。脂溶性指標は低く（XLogP = -0.3、測定されたlog Kow = -0.25）、相応の水溶性を示しますが、一次アミン官能基は求電子剤や酸化剤に対して反応性を与え、配合のために結晶性塩を形成する能力を持ちます。

この物質の一般市販等級にはBP、EP、JP、Technical Grade、USPが含まれます。

基本物理特性

密度

相対密度（水=1）：1.1
物理データによる記述：水（=1）より大きい

定性的注意点：結晶性固体としてのかさ密度は粒子形状（フレーク、プレート、ペレット）に依存します。固体はかさ密度で水より重いですが、溶液の密度は濃度や塩の形態で変動します。

融点

報告された実験値（複数出典）： - 284 °F (NTP, 1992) - 145–147 °C - 139–147 °C - 295 °F

実務的注意：固体サンプルは多形性を示すことが多く、酸化物の痕跡が融解挙動に影響する場合があります。報告される融点範囲はバッチや調製条件（純度、水和物または塩の形態）による差異を反映しています。

沸点

報告された実験値： - 513 °F (760 mmHg、NTP, 1992) - 267 °C - 513 °F

運用上の注意：強熱で昇華および分解が生じるため、熱分解および酸化生成物の問題から蒸留による精製は一般的ではありません。

蒸気圧

報告された実験値： - 1 mmHg未満 (NIOSH, 2024) - 0.005 [mmHg] - 21 °Cにて1 mmHg未満（技術品） - 100 °Cでの蒸気圧（Pa）：144

解釈：常温で蒸気圧は非常に低く、通常の取り扱い条件下で揮発性は無視できるレベルですが、大気中ラジカルによる気相での分解は環境運命に影響を与える可能性があります。

発火点

報告された実験値： - 311 °F (NTP, 1992) - 156 °C 閉カップ - 312 °F

消防安全上の注意：高可燃性ではなく可燃性に分類され、特に微細粉末は爆発性粉塵/空気混合物を形成するため、着火源を最小限に抑えて取り扱う必要があります。

化学的性質

溶解性と相挙動

報告された溶解度データ： - 75 °Fで4 % (NIOSH, 2024) - 25 °Cにおける水中溶解度、g/100 mL：4 - 水中溶解度：38,000 ppm - アルコール、クロロホルム、エーテルに可溶；熱ベンゼンに可溶；冷水100部に可溶（複数の歴史的報告）

挙動の要約：パラフェニレンジアミンは遊離塩基形で水に中程度の溶解性を持ち、プロトン化塩に変換すると著しく溶解度が増大します。溶解性は溶媒依存であり、極性有機溶媒（アルコール）や加熱下の無極性溶媒に溶けます。塩形成（塩酸塩、硫酸塩、モノオキサレートなど）は、水溶性を高め、配合や皮膚吸収制御に標準的に用いられます。測定された\(\mathrm{p}K_a = 6.2\)は、弱酸性pHでかなりのプロトン化が起こり、液相−固相平衡や分配挙動を変化させることを示します。

反応性と安定性

安定性および反応性の観察事項： - 空気曝露で酸化する：「空気中放置で紫色および黒色に酸化」 - 酸化剤と容易に反応し、強酸化剤との接触は火災や爆発を引き起こす可能性あり - イソシアネート、ハロゲン化有機物、過酸化物、フェノール（酸性）、エポキシド、無水物、酸ハライドとの不適合の可能性あり - 分解時に有害ガス（窒素酸化物、一酸化炭素）を放出；加熱分解で刺激性の煙と有害蒸気を発生 - 自着火温度：400 °C

実務的な意味：長期安定性が必要な場合は不活性雰囲気下または暗所で保管し、酸化剤や強い求電子剤を避ける。粉末は粉塵爆発や酸化リスクを高める。

熱力学データ

標準エンタルピーおよび熱容量

本データベースにはこの特性の実験的確立値はありません。

（標準生成エンタルピーおよび熱容量の定量値は提供済みの実験データに含まれておらず、プロセス設計の熱データ選定にはプロジェクト固有の測定または信頼できる文献の熱化学データ集を参照すべきです。）

分子パラメータ

分子量および分子式

分子式：C6H8N2
分子量：108.14
正確質量／単一同位体質量：108.068748264

これらの値は中性の遊離塩基に対応します。塩酸塩、硫酸塩等の塩形式は式量を変化させます。

LogPおよび極性

XLogP：-0.3
報告されたlog Kow：-0.25
トポロジカル極性表面積（TPSA）：52
水素結合供与体数：2
水素結合受容体数：2

解釈：芳香族化合物としては脂溶性が低く（負のlogP）、極性が顕著です。低いlogPと二つの一次アミンによって十分な水溶性を示し、生物蓄積の可能性は限定されますが、プロトン化種の分配や皮膚吸収は配合および曝露条件に依存します。

構造的特徴

SMILES：C1=CC(=CC=C1N)N
InChI: InChI=1S/C6H8N2/c7-5-1-2-6(8)4-3-5/h1-4H,7-8H2
InChIKey: CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N
構造分類：パラ置換芳香族ジアミン（1,4-フェニレンジアミン）
回転可能結合数：0；平面芳香環；共役したアミノ置換基。
結晶構造の参照：CCDC番号 774087（フリーベースおよび関連形態の結晶構造データあり）。

反応性の影響：パラジアミノモチーフは高い求核性を付与し、キノン／キノンイミン種への容易な酸化を可能にします。これらは染料化機構の基礎となり、接触性感作にも寄与します。

識別子および異名

登録番号およびコード

CAS：106-50-3
EC（EINECS）番号：203-404-7
国連番号（UN番号）：1673
UN/NA輸送記述：UN 1673; Phenylenediamines
UN危険等級：6.1（報告値）
InChIKey：CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N
InChI：InChI=1S/C6H8N2/c7-5-1-2-6(8)4-3-5/h1-4H,7-8H2
SMILES：C1=CC(=CC=C1N)N
UNII：U770QIT64J
ChEBI：CHEBI:51403
ChEMBL：CHEMBL403741
DrugBank：DB14141
RTECS：SS8050000

異名および構造名

技術的使用で報告される一般的な異名は以下のとおりです： - ベンゼン-1,4-ジアミン - 1,4-フェニレンジアミン - パラ-フェニレンジアミン - p-フェニレンジアミン - パラフェニレンジアミン - 4-フェニレンジアミン - p-ジアミノベンゼン - 4-アミノアニリン - オルシン - 「ブラックヘナ」（ヘアダイ文脈で使用される用語）

（市販品や文献資料ではさらに多様な商標名および登録異名が使用されることがあり、特定の名称選択は規制および調達書類に合わせる必要があります。）

工業的および商業的用途

代表的用途および産業分野

主な工業的役割：染料中間体および酸化染料（永久ヘアダイ、毛皮染料）、写真現像剤、抗酸化剤およびゴムの加硫促進剤の製造中間体。
化学中間体用途：アラミド繊維（高性能ポリアミド／ジイソシアネートの前駆体など）、アゾ染料および他の染料生産経路の合成。
配合用途：ヘアダイ製剤成分（感作に注意が必要）、染料システムの現像剤および酸化基剤。
産業分野：繊維染色・仕上げ、皮革加工、写真薬品、ゴムコンパウンディング、特殊化学品中間体、化粧品／パーソナルケア（使用制限および規制表示あり）。

市場およびプロセスに関する注記：化学中間体としての広範な使用を反映し生産量は多い。作業場での曝露は染料・繊維製造、染色作業、製剤工場にて発生しうる。

合成または配合における役割

求核性カップリング試薬として作用し、酸化されて反応性のキノン種に変換され、着色酸化生成物の形成に利用される（永久酸化性ヘアダイおよび特定の写真現像化学の基盤）。
N,N'-置換パラ-フェニレンジアミン、ガソリンやゴム用抗酸化剤、エラストマー化学における加硫促進剤の前駆体として使用。
塩（塩酸塩、硫酸塩、モノオキサレート）は配合中の溶解性および安定性制御に使用される。仕様および不純物管理（例：オルト-フェニレンジアミン含有量、金属汚染）が製品性能と安全性に重要。

安全性および取扱い概要

急性および職業性毒性

主要な毒性および曝露データ： - 急性経口・吸入・皮膚曝露の危険性報告：GHS危険有害性表示はH301（飲み込むと有毒）、H311（皮膚接触で有毒）、H331（吸入で有毒）、H317（アレルギー性皮膚反応の恐れ）、H319（重度の眼刺激）、および水生環境有害性（H400/H410）。 - LC50（ラット、吸入）：920 mg/m3/4時間 - 報告されているLD/LDLo値：ラット経口LDLo 100 mg/kg；ラット腹腔内LDLo 50 mg/kg；ラット皮下注射LDLo 170 mg/kg；犬静注LD50 17 mg/kg - 職業曝露限界値： - 許容曝露限界（PEL‑TWA 8時間平均）：0.1 mg/m3（皮膚表記あり） - 推奨曝露限界（REL‑TWA）：0.1 mg/m3（皮膚） - 閾値制限値（TLV‑TWA）：0.1 mg/m3 - 生命・健康に即時危険な濃度（IDLH）：25 mg/m3

危険性の概要および作業上の配慮事項：パラ-フェニレンジアミンは強力な皮膚および呼吸器感作剤であり、接触性アレルギー性皮膚炎、喘息、高濃度・急性曝露後の全身性影響を引き起こす。感作された個人は非常に低い空気中濃度や皮膚接触に反応する場合がある。曝露労働者に対する医療監視（皮膚検査、必要に応じて肝機能検査）が推奨される。曝露防止には適切な個人用防護具（PPE）およびエンジニアリングコントロールが必須。

保管および取扱い上の注意

保管：容器は密閉し、光を避け、強力な酸化剤、酸および不適合物質から分離して保管。涼しく換気良好な場所での保管が推奨される。
取扱い管理：可能な限り局所排気装置および密閉系を使用。可燃性粉塵の発火源を除去。粉塵発生を抑制し爆発危険を防止。
個人用防護具：耐薬品性手袋、眼・顔面保護、皮膚接触防止用保護服。空気中濃度が職業曝露限界を超える可能性がある場合は呼吸用保護具を使用（確立された呼吸防護指針および曝露状況に従う）。
漏洩・流出時対応：粉塵の拡散を避けるため、適宜湿潤化して粉塵抑制。適切な容器に回収し、水系への流出を防止。可燃性材料（例：おがくず）での吸収は避ける。
応急処置の基本：吸入時は新鮮な空気の場所へ移動し医療機関を受診。皮膚接触時は石鹸および水で最低15分洗浄し汚染衣類を除去。眼接触時は水で20〜30分洗眼し医療機関を受診。摂取時は嘔吐させず直ちに医療機関を受診し地域の臨床指針に従う。

規制および緊急時の注意：本物質は輸送時に危険物として分類されており（UN 1673報告）、包装・輸送は該当する規制を遵守する必要がある。詳細な危険性、輸送および規制情報は製品固有の安全データシート（SDS）および地域の法令を参照されたい。