2-Clorotolueno (95-49-8) Propriedades Físicas e Químicas

Perfil Químico

2-Clorotolueno

Cloreto aromático incolor usado como solvente e intermediário na síntese de produtos químicos especiais; normalmente adquirido para formulação, P&D e lotes de fabricação industrial.

Número CAS	95-49-8
Família	Cloretos aromáticos
Forma Típica	Líquido incolor
Graus Comerciais Comuns	EP, JP, USP

Empregado como produto químico de base e reagente na síntese orgânica industrial (incluindo intermediários agroquímicos e farmacêuticos) e como solvente em processos seletos de fabricação; as especificações são tipicamente controladas por certificados do fornecedor e ensaios de controle de qualidade de rotina. Manusear e armazenar como líquido inflamável e hidrofóbico com controles de engenharia apropriados e rastreabilidade de estoque para planejamento de aquisição e produção.

O 2-clorotolueno é um haleto arílico: o isômero orto (o-) do clorotolueno (1-cloro-2-metilbenzeno). Estruturalmente, é um benzeno monosubstituído que apresenta um grupo metil na posição C‑1 e um átomo de cloro na posição adjacente C‑2. A combinação de um substituinte metil doador de elétrons (hiperconjugação, efeito +I fraco) e um substituinte cloro retirador de elétrons (efeito indutivo \(-I\), doação por ressonância fraca) produz um sistema aromático cuja reatividade é governada por efeitos estéricos e eletrônicos concorrentes na posição orto. O grupo metil benzílico fornece um hidrogênio benzílico ativado, susceptível à oxidação sob condições apropriadas; a ligação aril–Cl é relativamente inerte à hidrólise, mas pode participar em substituições sob condições forçadas ou mediadas por metais.

Eletronicamente e fisicamente, o 2-clorotolueno é não polar a moderadamente lipofílico: não possui doadores ou aceitadores de ligações de hidrogênio (contagem de doadores H = 0, contagem de aceitadores H = 0, TPSA = 0) e possui valor medido de XLogP de 3.4 indicando partição apreciável em fases orgânicas. É volátil em temperatura ambiente (pressão de vapor medida e constante de Henry indicam fração significativa na fase vapor) e é classificado entre compostos orgânicos voláteis (COVs). O composto não é ionizável em faixas normais de pH ambiental; é resistente à hidrólise, mas suscetível à oxidação benzílica, substituição aromática eletrofílica e transformações padrão para haletos arílicos na síntese orgânica industrial.

A relevância industrial comum decorre de seu papel como solvente e intermediário químico: é utilizado como matéria-prima para cloração e oxidação benzílica, gerando 2-clorobenzilcloreto, 2-clorobenzaldeído, ácido 2-clorobenzoico e derivados relacionados, que são precursores para corantes, agroquímicos, intermediários farmacêuticos e produtos químicos especiais. Os graus comerciais comumente relatados para esta substância incluem: EP, JP, USP.

Propriedades Físicas Básicas

Densidade

Múltiplas determinações experimentais indicam densidade líquida superior à da água. Valores representativos: - 1,0825 a \(68\,^\circ\mathrm{F}\) (USCG, 1999) — mais denso que a água; afunda. - 1,0826 a \(20\,^\circ\mathrm{C}/4\,^\circ\mathrm{C}\). - Densidade relativa (água = 1): 1,08.

Esses valores são consistentes com um solvente aromático halogenado no qual o substituinte cloro aumenta a densidade em relação aos análogos não halogenados.

Ponto de Fusão

Valores experimentais disponíveis: - \(-35,59\,^\circ\mathrm{C}\). - \(-31,2\,^\circ\mathrm{F}\).

O baixo ponto de fusão indica que o 2-clorotolueno é líquido em temperaturas ambientes e de refrigeração típicas em ambientes industriais.

Ponto de Ebulição

Valores experimentais relatados incluem: - \(158,97\,^\circ\mathrm{C}\). - \(159,2\,^\circ\mathrm{C}\). - \(318,15\,^\circ\mathrm{F}\) (760 mmHg).

A faixa de ebulição reflete volatilidade normal para um tolueno substituído; destilação fracionada é usada industrialmente para separar isômeros orto de para.

Pressão de Vapor

Dados representativos de pressão de vapor: - \(3,43\,\mathrm{mmHg}\) a \(25\,^\circ\mathrm{C}\) (determinado a partir de coeficientes experimentalmente derivados). - 10 mmHg a \(109,8\,^\circ\mathrm{F}\). - 4 mmHg a \(77\,^\circ\mathrm{F}\).

Pressões de vapor medidas indicam concentração substancial na fase vapor à temperatura ambiente; vapores são mais pesados que o ar (densidade relativa do vapor ≈ 4,4), portanto podem se acumular em áreas baixas.

Ponto de Fulgor

Dados relatados para o ponto de fulgor: - \(43\,^\circ\mathrm{C}\) (copo fechado). - \(126\,^\circ\mathrm{F}\).

O ponto de fulgor posiciona o 2-clorotolueno na categoria de líquido inflamável segundo esquemas típicos de classificação; controles adequados para fontes de ignição são necessários.

Propriedades Químicas

Solubilidade e Comportamento em Fase

Observações experimentais de solubilidade e miscibilidade: - Solubilidade em água = \(374\,\mathrm{mg}\,\mathrm{L}^{-1}\) a \(25\,^\circ\mathrm{C}\). - Solubilidade em água, g/100 mL a \(20\,^\circ\mathrm{C}\): 0,47. - \(0,009\%\) a \(77\,^\circ\mathrm{F}\) (NIOSH). - Livremente solúvel em clorofórmio; miscível com álcool, acetona, éter, benzeno, tetracloreto de carbono e n-heptano; ligeiramente solúvel em água.

Esses dados indicam solubilidade aquosa limitada e boa miscibilidade em solventes orgânicos não polares e moderadamente polares. Dado o log Kow ≈ 3,4, o composto se distribui preferencialmente nas fases orgânicas e pode bioacumular-se de forma moderada em organismos aquáticos.

Reatividade e Estabilidade

Estabilidade química e incompatibilidades: - Geralmente estável frente à hidrólise sob condições ambientais; não ionizável em água. - Transformações reativas centram-se na oxidação benzílica (a aldeídos, ácidos), substituição aromática eletrofílica e acoplamentos cruzados mediados por metais típicos para cloretos arílicos sob condições forçadas. - Incompatibilidades: agentes oxidantes e redutores fortes, aminas, compostos nitrídeos/azo/diazo, metais alcalinos, epóxidos. Reação violenta reportada com dimetilsulfóxido (DMSO). - A combustão produz resíduos irritantes e potencialmente tóxicos contendo cloretos; recipientes podem romper-se ao aquecer.

O manuseio e o desenho do processo devem considerar inflamabilidade, acúmulo de vapores e incompatibilidades com agentes oxidantes e reagentes nitrogenados/metálicos reativos.

Dados Termodinâmicos

Entalpias padrão e Capacidade Calorífica

Propriedades energéticas e térmicas selecionadas (valores experimentais): - Calor de combustão: \(-3747\,\mathrm{kJ}\,\mathrm{mol}^{-1}\) a \(18,8\,^\circ\mathrm{C}\). - Calor de vaporização: \(329,1\,\mathrm{J}\,\mathrm{g}^{-1}\) a \(100\,^\circ\mathrm{C}\). - Calor de fusão: \(79,99\,\mathrm{J}\,\mathrm{g}^{-1}\). - Capacidade calorífica: \(0,355\,\mathrm{J}\,\mathrm{g}^{-1}\,\mathrm{K}^{-1}\).

Esses valores são úteis para balanços energéticos de processos, avaliações de inflamabilidade e avaliações de riscos térmicos para armazenamento e operações de destilação.

Parâmetros Moleculares

Massa e Fórmula Molecular

Fórmula molecular: C7H7Cl.
Massa molecular: 126,58.
Massa exata/monoisotópica: 126,0236279.
SMILES: CC1=CC=CC=C1Cl
InChI: InChI=1S/C7H7Cl/c1-6-4-2-3-5-7(6)8/h2-5H,1H3
InChIKey: IBSQPLPBRSHTTG-UHFFFAOYSA-N

(As strings SMILES e InChI são fornecidas textualmente para identificação e uso em químoinformática.)

LogP e Polaridade

XLogP (calculado): 3,4.
Log Kow (relatado): 3,42.
Área polar de superfície topológica (TPSA): 0.
Doadores de ligação de hidrogênio: 0; aceitadores de ligação de hidrogênio: 0.

Esses descritores quantificam o caráter hidrofóbico do composto e predizem solubilidade aquosa limitada, potencial moderado de bioacumulação e partição preferencial em matrizes orgânicas usadas em formulações.

Características Estruturais

Anel aromático com substituintes metil e cloro em posição orto; a estérica orto influencia a reatividade em substituição eletrofílica e pode direcionar padrões adicionais de substituição.
O grupo metil benzílico fornece um sítio ativado para oxidação ou funcionalização em derivados de cloreto/aldeído/ácido benzílico.
Contagem de ligações rotativas: 0 (núcleo aromático rígido); valor de complexidade molecular: 70,8 (descritor computado que indica complexidade estrutural para considerações sintéticas e analíticas).

Identificadores e Sinônimos

Números de Registro e Códigos

Número CAS: 95-49-8
Número EC: 202-424-3
Número ONU: 2238
Nome de transporte ONU (contexto de classe): Clorotoluenos (UN 2238)
UNII: 2G7D0YDV9H
InChIKey: IBSQPLPBRSHTTG-UHFFFAOYSA-N
SMILES: CC1=CC=CC=C1Cl

Sinônimos e Nomes Estruturais

Sinônimos comuns relatados incluem: - 2‑Clorotolueno - o‑Clorotolueno - orto‑clorotolueno - 1‑cloro‑2‑metilbenzeno - cloreto o‑tolil - 2‑metilclorobenzeno - 2‑clorotolueno, padrão analítico

(Esses sinônimos são úteis para folhas de especificação, sistemas de aquisição e inventário.)

Aplicações Industriais e Comerciais

Usos Representativos e Setores Industriais

Solvente para reações orgânicas e aplicações industriais (compatível com muitos solventes orgânicos; solubilidade aquosa limitada).
Intermediário químico na fabricação de 2‑clorobenzil cloreto, 2‑clorobenzaldeído, 2‑clorobenzotricloreto, 2‑clorobenzoil cloreto e 2‑clorobenzoico ácido — precursores usados em corantes, produtos farmacêuticos, agentes branqueadores ópticos, fungicidas e outros químicos especiais.
Matéria-prima para produção de diclorotoluenos, 3‑clorotolueno e o‑clorobenzonitrila.
Usos identificados em aplicações como pesticidas e desinfetantes (contextos históricos/industriais).
Setores industriais relevantes: fabricação de químicos orgânicos, produção de intermediários para corantes e produtos farmacêuticos, revestimentos/pinturas (como solvente).

Papel na Síntese ou Formulações

O 2‑clorotolueno é empregado como material inicial para funcionalizações benzílicas (cloração, oxidação) e como intermediário na preparação de diversos derivados aromáticos clorados. Também é utilizado quando é necessário um solvente aromático halogenado moderadamente apolar. A fabricação típica envolve a cloração do tolueno com halogenação catalítica (ex.: FeCl3), seguida de destilação fracionada para isolar os isômeros orto e para.

Resumo de Segurança e Manuseio

Toxicidade Aguda e Ocupacional

Indicadores de toxicidade aguda:
LCLo (rato): 4.400 ppm (exposição por inalação exemplo).
DL50 oral (rato): \(>1600\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\).
Parâmetros de toxicidade reprodutiva e sistêmica relatados incluem dose de referência oral crônica (RfD) de \(0,02\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\,\mathrm{dia}^{-1}\) e concentração de referência por inalação subcrônica (RfC) conforme sumários regulatórios.
Limites de exposição ocupacional:
Limite recomendável de exposição (NIOSH/REL): TWA \(50\) ppm (\(250\,\mathrm{mg}\,\mathrm{m}^{-3}\)); STEL \(75\) ppm (\(375\,\mathrm{mg}\,\mathrm{m}^{-3}\)).
Valor limite de exposição (TLV): \(50\) ppm (TWA 8 horas).
Efeitos à saúde: irritação do trato respiratório, irritação ocular e dérmica, ressecamento da pele, depressão do sistema nervoso central em altas concentrações (sonolência, tontura), efeitos potenciais em órgãos por exposição repetida (fígado, rins, SNC). Vapores são nocivos e podem causar efeitos sistêmicos em exposições prolongadas ou elevadas.

Destaques em emergência e primeiros socorros: - Inalação: remover para área com ar fresco; procurar atendimento médico se sintomas ocorrerem. - Contato com a pele: lavar com água por pelo menos 15 minutos; remover roupas contaminadas. - Contato ocular: irrigar abundantemente por 20–30 minutos; obter atendimento médico. - Ingestão: não induzir vômito; oferecer água se estiver consciente e buscar atendimento médico.

Considerações para Armazenamento e Manuseio

Inflamabilidade: vapores combustíveis; ponto de fulgor \(43\,^\circ\mathrm{C}\) (copo fechado) — evitar fontes de ignição. Acima de \(43\,^\circ\mathrm{C}\) em sistemas fechados, recomenda-se equipamento à prova de explosão e ventilação adequada.
Armazenamento: conservar em local fresco, bem ventilado, longe de calor e materiais incompatíveis (oxidantes fortes, redutores fortes, compostos reativos de nitrogênio, metais alcalinos, epóxidos). Manter os recipientes bem fechados e aterrados.
Resposta a derramamentos: isolar a área, evitar entrada em esgotos/cursos d’água, absorver com material inerte para descarte, usar ventilação à prova de explosão e evitar fontes de ignição.
Equipamento de proteção individual (EPI): óculos de segurança ou protetores oculares, luvas resistentes a produtos químicos, vestuário de proteção; usar ventilação local exaustora ou respiradores quando concentrações no ar puderem exceder limites ocupacionais. Lavar de olhos e chuveiros de emergência devem estar disponíveis em áreas de uso rotineiro.
Luta contra incêndios: extinguir com espuma resistente a álcoois, CO₂, produto químico seco ou neblina de água; usar água em grandes quantidades para resfriar recipientes. A combustão pode produzir fumos tóxicos contendo cloro; bombeiros devem usar equipamento respiratório autônomo com pressão positiva (SCBA).
Precauções ambientais: prevenir liberação em água e solo; o composto é nocivo a organismos aquáticos e pode bioconcentrar. Para classificação regulatória, transporte e descarte, seguir normas locais e nacionais aplicáveis.

Para informações detalhadas sobre riscos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (SDS) específica do produto e a legislação local.