Propriedades Físicas e Químicas do Éter Difenílico (13-12-9)
Éter Difenílico
Éter aromático não polar comumente usado como solvente e intermediário sintético na química orgânica industrial e na produção de ingredientes para fragrâncias.
| Número CAS | 13-12-9 |
| Família | Éteres aromáticos |
| Forma Típica | Sólido cristalino incolor ou líquido |
| Graus Comerciais Comuns | BP, EP, FCC, JP, Reagent Grade, USP |
O éter difenílico é um éter arílico diaryl aromático (fórmula molecular \(\ce{C12H10O}\)) composto por dois anéis fenólicos ligados por um átomo de oxigênio éter (nome IUPAC: fenoxibenzeno). Estruturalmente, é uma molécula simétrica, não polar a fracamente polar, na qual o átomo de oxigênio conecta dois sistemas aromáticos com hibridização sp²; os pares eletrônicos não ligantes do oxigênio estão parcialmente deslocalizados nos anéis adjacentes, reduzindo a basicidade do oxigênio e minimizando as interações clássicas de doador de ligação de hidrogênio. A molécula apresenta baixa área polar superficial topológica (TPSA = 9,2) e ausência de doadores de ligação de hidrogênio, consistente com solubilidade limitada em água e alta lipofilicidade.
O comportamento ácido-base é desprezível na forma neutra (carga formal 0); a protonação do oxigênio é possível sob condições fortemente ácidas (pK_{\mathrm{(BH^+)}} reportado = 5,79 a 25 °C para o descritor base protonada). As características fisicoquímicas — ponto de ebulição elevado, baixa pressão de vapor e log K_OW próximo de 4 — refletem forte estabilização por forças de van der Waals entre os anéis aromáticos e uma tendência a se repartir em fases orgânicas em vez de meio aquoso. A hidrólise não é relevante em condições ambientais típicas devido à resistência do enlace éter a clivagens espontâneas; condições oxidativas ou fortemente ácidas (ou vias metabólicas/biodegradação específicas) são necessárias para romper a ligação C–O.
Comercial e industrialmente, o éter difenílico é importante como componente de fluidos de transferência de calor (comumente usado como componente eutético em misturas para transferência térmica), como ingrediente de fragrâncias/aromas em perfumaria e formulações de sabão, e como intermediário químico para substituições eletrofílicas (halogenação, acilação, alquilação) e auxiliares de processamento na produção de polímeros. Os graus comerciais comuns reportados para esta substância incluem: BP, EP, FCC, JP, Reagent Grade, USP.
Propriedades Físicas Básicas
Densidade
As densidades reportadas para líquido/sólido se agrupam em valores ligeiramente superiores à da água, consistente com compostos aromáticos orgânicos de peso molecular relativamente alto. Valores representativos reportados incluem 1,0661 \(\mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}\) a 30 °C; densidade relativa (água = 1) de 1,08; e faixa de 1,071–1,075 (sem densidade única certificada). A densidade >1 significa que o material a granel em condições típicas pode afundar na água; embalagem no estado sólido (polimorfismo) pode afetar as densidades medidas do sólido.
Ponto de Fusão
Vários pontos de fusão/congelamento experimentais foram reportados: 80,3 °F; 26,865 °C; 28 °C; 37–39 °C; e 82 °F. Esses valores divergentes são compatíveis com formas sólidas polimórficas e condições de medição do ponto de fusão; amostras cristalinas tipicamente existem abaixo de ≈82 °F e fundem em líquido oleoso acima dessa temperatura. O polimorfismo e o empacotamento cristalino (interações C–H···π reportadas em diferentes formas cristalinas) explicam a variação modesta no ponto de fusão.
Ponto de Ebulição
O éter difenílico apresenta ponto de ebulição normal elevado consistente com dois anéis aromáticos e baixa volatilidade: valores reportados incluem 258 °C e 496–498 °F a 760 mmHg (faixas reportadas de 258,00–259,00 °C a 760,00 mmHg). O ponto de ebulição elevado sob pressão atmosférica explica seu uso em aplicações de transferência de calor em alta temperatura.
Pressão de Vapor
Pressões de vapor baixas são reportadas, refletindo baixa volatilidade à temperatura ambiente: valores típicos incluem 0,0213–0,0225 \(\mathrm{mmHg}\) a 25 °C e 0,02 \(\mathrm{mmHg}\) a 77 °F. A baixa pressão de vapor resulta em evaporação lenta e baixa concentração no ar sob condições normais.
Ponto de Fulgor
Valores de ponto de fulgor em copo fechado reportados se agrupam em torno de 115 °C (239 °F); um valor em copo aberto de 96,11 °C também é reportado. Esses pontos de fulgor situam o éter difenílico na classe de líquidos combustíveis que requerem pré-aquecimento para ignição e implicam medidas de controle de incêndio apropriadas para líquidos orgânicos combustíveis.
Propriedades Químicas
Solubilidade e Comportamento de Fases
A solubilidade em água é muito baixa: valores reportados de solubilidade aquosa incluem 18 mg·L−1 a 25 °C (0,018 mg·mL−1), e tabelada como “insolúvel / muito pobre” em água em diversas fontes. O composto é prontamente solúvel em solventes orgânicos comuns (etanol, éter dietílico, benzeno, ácido acético) e apenas ligeiramente solúvel em clorofórmio segundo alguns relatos. Comportamento de fases: o éter difenílico é tipicamente um sólido cristalino incolor abaixo de seu ponto de fusão e um líquido oleoso/incolor acima dele, frequentemente descrito como odor semelhante a gerânio ou floral em aplicações de fragrâncias.
Reatividade e Estabilidade
O éter difenílico é geralmente estável sob condições normais de armazenamento, mas reage vigorosamente com agentes oxidantes fortes; contato com ácidos fortes como ácido clorossulfúrico pode produzir reações enérgicas. Quando aquecido até decomposição, emite óxidos de carbono e vapores acrílicos e irritantes. A ligação éter é resistente à hidrólise sob condições aquosas neutras a levemente ácidas/básicas; biotransformação oxidativa e vias catalíticas ou microbianas especializadas podem gerar produtos hidroxilados e de clivagem anelar.
Dados Termodinâmicos
Entalpias Padrão e Capacidade Calorífica
Valores experimentalmente reportados incluem calor de combustão de −1466,63 kcal·mol−1 (a 25 °C) e calor (entalpia) de vaporização reportado como 15,99 kcal·mol−1 a 25 °C. Um valor de calor de fusão de 4,115 kcal·mol−1 também é reportado. Não há função abrangente de capacidade calorífica molar padrão fornecida no contexto atual. Esses valores indicam a energia substancial necessária para mudanças de fase e combustão, compatível com um hidrocarboneto aromático substituído.
Parâmetros Moleculares
Peso Molecular e Fórmula
- Fórmula molecular: \(\ce{C12H10O}\)
- Peso molecular: 170,21 (conforme reportado)
- Massa exata/monoisotópica: 170,073164938
LogP e Polaridade
A lipofilicidade é alta: coeficientes de partição reportados incluem XLogP = 4,2 e log K_OW ≈ 4,21. Baixa polaridade (TPSA = 9,2) e zero doadores de ligação de hidrogênio com um único aceitador de ligação de hidrogênio (o oxigênio do éter) resultam em forte partição em fases orgânicas e propensão à bioacumulação em relação a pequenos orgânicos polares.
Características Estruturais
O éter difenílico é um éter diaryl conjugado assimétrico no qual a rotação em torno das ligações aril–O é possível, mas a deslocalização e as interações estéricas restringem a rotação livre; o número de ligações rotativas reportado é 2. O átomo de oxigênio fornece um único sítio aceitador de ligação de hidrogênio, mas, devido à ressonância com os anéis, o oxigênio éter é uma base fraca. Características eletrônicas incluem sistemas π conjugados em cada anel fenil, que influenciam a absorção UV e estabilizam derivados substituídos. A baixa TPSA e a ausência de grupos funcionais polares explicam a baixa solubilidade aquosa e a partição relativamente alta em octanol.
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- CAS (campo de identificador fornecido): 13-12-9
- Número CE / EINECS: 202-981-2
- UNII: 3O695R5M1U
- Número FEMA: 3667
- RTECS: KN8970000
- Identificadores adicionais de registro e códigos índice existem em coleções de fontes (não listados exaustivamente aqui).
Também disponível a partir de descritores estruturais:
- 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
(Nome IUPAC informado como fenoxibenzeno.)
Sinônimos e Nomes Estruturais
Sinônimos comuns registrados para o composto incluem: fenoxibenzeno; óxido de difenilo; éter fenólico; benzeno, 1,1'-oxibis-; oxibisbenzeno; óxido de bifenilo; óxido fenólico; 1,1'-oxidibenzeno. Nomes adicionais de fornecedores e históricos existem para preparações comerciais específicas e variantes marcadas com isótopos.
Aplicações Industriais e Comerciais
Usos Representativos e Setores Industriais
O difenil éter é utilizado principalmente como componente em formulações de fluidos para transferência de calor (frequentemente como mistura eutética com bifenilo), representando a maior demanda industrial. Usos secundários incluem aplicação como ingrediente de fragrância/sabor em sabonetes, detergentes e formulações para cuidados pessoais, como veículo para corantes e auxiliar de processamento na fabricação de polímeros e poliésteres, e como intermediário para reações aromáticas eletrofílicas (halogenação, acilação, alquilação). Também é precursor para derivados halogenados do difenil éter empregados em materiais retardadores de chama.
Papel na Síntese ou Formulações
O difenil éter pode ser produzido por rotas de substituição aromática nucleofílica (por exemplo, aquecimento de sais fenóxidos com clorobenzeno ou bromobenzeno) e é gerado como subproduto em alguns processos de produção de fenol. Em contextos de formulação, serve como solvente ou veículo para ingredientes não polares e como fixador de fragrância; as qualidades oferecidas incluem grau técnico, perfumaria e industrial adequados para a aplicação subsequente pretendida.
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Toxicidade Aguda e Ocupacional
Valores de toxicidade aguda oral relatados incluem uma DL50 para ratos na faixa de alguns gramas por quilograma (exemplos: 2830 mg·kg−1 e ~3,99 g·kg−1 em relatos distintos). As vias de inalação e dérmica podem causar irritação nos olhos, pele e trato respiratório; exposições ocupacionais acima dos limiares de odor podem provocar náusea. Contato repetido ou prolongado com a pele pode causar dermatite; toxicidade em órgãos-alvo observada experimentalmente inclui efeitos no fígado e rins em estudos animais com altas doses. Limites de exposição ocupacional relatados: valores PEL/REL/TLV próximos a 1 ppm (7 mg·m−3) como média ponderada no tempo (TWA) de 8 horas, com STEL de 2 ppm em algumas orientações. Valores IDLH foram relatados na faixa de 100 ppm, mas critérios específicos do local e regulamentares devem ser consultados ao planejar resposta a emergências.
Medidas de primeiros socorros: remover a pessoa da exposição, lavar olhos e pele com água, e buscar avaliação médica se os sintomas persistirem; não induzir vômito após ingestão e fornecer suporte conforme indicação clínica.
Considerações para Armazenamento e Manuseio
Manusear o difenil éter com controles industriais padrão para aromáticos combustíveis: utilizar ventilação local exaustora para limitar concentrações no ar, evitar contato com pele e olhos usando EPI adequado (óculos de segurança/visor facial, luvas resistentes a produtos químicos e vestimenta protetora) e controlar fontes de ignição, pois a substância é combustível e possui limites definidos de inflamabilidade/inflamabilidade quando vaporizada ou aquecida. Armazenar em local fresco, bem ventilado, protegido contra oxidantes fortes e segregado de materiais incompatíveis. Os recipientes devem estar bem fechados e armazenados para evitar liberações ambientais; vazamentos devem ser contidos e coletados para disposição sem permitir entrada em drenos ou corpos d’água.
Para combate a incêndio, os meios adequados incluem pó químico seco, dióxido de carbono ou espuma resistente a álcoois; quando aquecidos ou envolvidos em fogo, os recipientes devem ser resfriados à distância segura e o pessoal deve usar aparelho de respiração autônomo conforme necessário. Produtos de decomposição podem incluir fumos irritantes e tóxicos (óxidos de carbono e outros produtos da combustão).
Para informações detalhadas sobre riscos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (FDS) específica do produto e a legislação local.
