П-Анизидин (104-94-9) Физические и химические свойства

Химический профиль

П-Анизидин

Первичный ароматический амин (4‑метоксианилин), используемый в качестве аналитического реагента и промежуточного вещества в синтезе, часто закупается для процессов химии, составления формул и контрольных процедур качества.

Номер CAS	104-94-9
Семейство	Анизолы (замещённые анилины)
Типичная форма	Порошок или кристаллическое твёрдое вещество
Распространённые сорта	BP, EP, JP, USP

Применяется в промышленности как реагент для обнаружения продуктов окисления (альдегидов и кетонов) в жирах и маслах, а также как промежуточное вещество в синтезе фармацевтических и красочных соединений; отделы закупок и НИОКР обычно подбирают сорт и степень чистоты в соответствии с аналитическими и технологическими требованиями, обеспечивая при этом надлежащее обращение и контроль качества.

П‑Анизидин — первичный ароматический амин семейства анизолов; структурно представляет собой анилиновое кольцо с пара-метокси замещающей группой и имеет эмпирическую формулу \(\ce{C7H9NO}\). Структура включает фенильное кольцо с замещением в позиции 4 метоксигруппой и в позиции 1 аминогруппой, что даёт резонанс-стабилизированный ароматический амин с электронной группой OCH3, доносящей электрон, сопряжённой с азотом анилина. Такая электронная организация увеличивает электронную плотность кольца по сравнению с анилином, изменяет основность аминогруппы по сравнению с неизменённым анилином и влияет как на нуклеофильность, так и на пути окисления, типичные для пара-замещённых анилинов.

Физико-химическое поведение определяется сочетанием ароматического первичного амина и простого эфира (метоксигруппы). Молекула слабо полярна (топологическая полярная поверхность \(= 35.3\)), с малым числом доноров водородных связей (1) и умеренной способностью к акцептированию водородных связей (2). Измеренные коэффициенты распределения (log Kow/logP ≈ 0.9–0.95) указывают на низкую до умеренной липофильность; основная аминогруппа (с reported \(\mathrm{p}K_a = 5.36\) при \(25\,^\circ\mathrm{C}\)) означает, что соединение частично протонировано в слабокислых условиях, что увеличивает водную растворимость и снижает летучесть в этих условиях. Пара-метокси замещатель частично стабилизирует катионные и радикальные интермедиаты, влияя на реакционную способность при электрофильном замещении, окислительном сшивании и путях N-окисления.

П‑Анизидин применяется в промышленности в качестве промежуточного продукта при производстве красителей и в качестве химического реагента (в частности, для аналитического определения альдегидов и кетонов). Коммерчески доступен в нескольких аналитических и технических сортах. Распространённые коммерческие сорта: BP, EP, JP, USP.

Основные физические свойства

Плотность

Указанные значения объёмной плотности и относительной плотности включают: \(1.07\) (в единицах: г·см⁻³ указано как "1.07 g/cm³") и "1.071 при 135 °F" / "1.071 при 57 °C/4 °C". Эти значения свидетельствуют о веществе, плотность которого превышает плотность воды в консолидированной твёрдой форме, а также о некоторых зарегистрированных значениях плотности жидкости при нагревании; при проектировании оборудования следует учитывать условия процесса и температуру при использовании любого из значений плотности.

Температура плавления

Зарегистрированные температуры плавления (или перехода твёрдое–жидкое) включают: \(57.2\,^\circ\mathrm{C}\) и "135 °F" — эквивалентные значения. При комнатной температуре ожидать кристаллическое твёрдое вещество желто-коричневого цвета.

Температура кипения

Зарегистрированные температуры кипения при атмосферном давлении: \(243\,^\circ\mathrm{C}\) (указано также как "243.00 °C. @ 760.00 mm Hg") и соответствующие значения в Фаренгейтах "469 °F" и "475 °F" в некоторых источниках. При планировании дистилляции или операций с парами используйте явно указанное \(243\,^\circ\mathrm{C}\) (760 мм рт. ст.).

Давление пара

П‑Анизидин имеет низкое давление пара, что соответствует низкой летучести твёрдого/жидкого вещества при комнатной температуре. Представительные зарегистрированные величины: - менее \(0.1\,\mathrm{mmHg}\) при \(68\,^\circ\mathrm{F}\), - \(3.0\times10^{-2}\,\mathrm{mmHg}\) при \(20\,^\circ\mathrm{C}\) (отмечено как "3.0X10-2 mm Hg at 20 °C"), - давление пара \(0.03\,\mathrm{mmHg}\) в другом источнике, - давление пара \(2\) Па при \(20\,^\circ\mathrm{C}\) в одной из баз данных, - и "0.006 mmHg (77 °F)" в альтернативном списке. Эти значения отражают низкую равновесную летучесть при стандартной температуре, но не исключают значительную воздушную экспозицию при нагревании или аэрозолизации.

Температура вспышки

Значения температуры вспышки варьируются в зависимости от метода измерения и состояния образца. Указанные значения включают \(5\,^\circ\mathrm{C}\) (низкое значение в одном из источников), "41 °F" в другом и "122 °C (251.6 °F) (закрытый тигель)" в отдельной записи. Так как данные по температуре вспышки существенно различаются, считайте материал горючим и соблюдайте стандартные меры контроля токсичных и воспламеняющихся жидкостей (исключение источников воспламенения, заземление/соединение, контроль температуры) до получения конкретных данных по конкретной поставке (SDS).

Химические свойства

Растворимость и фазовое поведение

Данные по растворимости в воде варьируются в зависимости от pH и единиц измерения. Представительные значения: - "В воде, 2.10X10+4 мг/л при 20 °C" (числовая форма), - "21 мг/мл при 20 °C", что численно согласуется с предыдущим, - "Растворимость в воде, г/100 мл при 20 °C: 2.2 (умеренная)", - и "менее 1 мг/мл при 68 °F" в альтернативном источнике. Растворимость в других растворителях: растворим в ацетоне и бензоле; очень растворим в диэтиловом эфире и этаноле. Аминогруппа и её кислотно-основное равновесие значительно влияют на растворимость в воде: протонирование увеличивает водную растворимость около и ниже \(\mathrm{p}K_a\) (\(\mathrm{p}K_a = 5.36\) при \(25\,^\circ\mathrm{C}\)), в то время как нейтральное свободное основание имеет ограниченную растворимость в воде, но хорошую растворимость во многих органических растворителях.

Фазовое поведение: П‑Анизидин является кристаллическим веществом при комнатной температуре (жёлтые до коричневых кристаллы), плавится выше комнатной температуры. В составах соединение может образовывать аэрозоли или пыли при сухом состоянии, что требует контроля для предупреждения ингаляционного воздействия.

Реакционная способность и стабильность

П‑Анизидин — первичный ароматический амин с электронной метоксигруппой; особенности реакционной способности включают: - Чувствительность к сильным окислителям: ароматические амины легко окисляются, что может приводить к образованию опасных, окрашенных или полимерных побочных продуктов и выделению оксидов азота при тепловом разложении. - Несовместимость с сильными кислотами, сильными основаниями, хлоноформатами и другими ацилирующими агентами; реакции с альдегидами/кетонами могут приводить к образованию иминовых или азосоединений in situ. - Термическое разложение может генерировать оксиды азота и другие токсичные газы; соединение может быть чувствительно к теплу, свету и влаге при некоторых условиях. Хранение и обращение должны исключать контакт с окислителями и материалами, способствующими неконтролируемому разложению или нитрированию.

Термодинамические данные

Стандартные энтальпии и теплоёмкость

Экспериментально подтверждённое значение данного параметра в доступных данных отсутствует.

Молекулярные параметры

Молекулярный вес и формула

Молекулярная формула: \(\ce{C7H9NO}\).
Молекулярный вес: \(123.15\ \mathrm{г}\,\mathrm{моль}^{-1}\).
Точная/моноизотопная масса: \(123.068413911\) (указано как ExactMass / MonoisotopicMass).

Другие вычисленные характеристики: число тяжёлых атомов = 9; формальный заряд = 0; молекулярная сложность = 77.

LogP и Полярность

Сообщаемые дескрипторы распределения: XLogP = 0.9 (вычисленное) и log Kow/logP, указанные как 0.95 в экспериментальных отчетах. Топологическая полярная площадь (TPSA) = 35.3 Å². Эти значения указывают на низкую или умеренную липофильность с достаточной полярностью для ограниченной водной растворимости в нейтральной форме и увеличенной растворимостью при протонировании.

Структурные Особенности

Функциональные группы: первичная ароматическая аминогруппа (–NH2) в пара-положении относительно метокси-заместителя (–OCH3) на бензольном кольце.
Водородные связи: один донор Н-связей (NH2) и два акцептора Н-связей (кислород и азот).
Количество вращающихся связей: 1 (типично связь, соединяющая кислород метокси-заместителя с метильной группой или ориентация аминогруппы).
Электронные эффекты: пара-метокси группа является электронодонорной (за счет резонансных и индуктивных эффектов), что увеличивает электронную плотность кольца и азота амино-группы, влияя на основные свойства (фиксированное \(\mathrm{p}K_a = 5.36\)), нуклеофильность и подверженность окислительным процессам по сравнению с несубстедированным анилином.

Идентификаторы и Синонимы

Регистрирующие Номера и Коды

Номер по реестру CAS: 104-94-9
InChI: InChI=1S/C7H9NO/c1-9-7-4-2-6(8)3-5-7/h2-5H,8H2,1H3
InChIKey: BHAAPTBBJKJZER-UHFFFAOYSA-N
SMILES: COC1=CC=C(C=C1)N
Номера EC, указанные в базах данных: 203-254-2 и 249-496-2
Номер UN (указан в некоторых транспортных списках): 2431
Дополнительные регистрационные идентификаторы: UNII: 575917SNR4, RTECS: BZ5450000, ChEBI: CHEBI:82388, ChEMBL: CHEMBL295652.

(Здесь перечислены только коды и регистрационные номера, присутствующие в источнике информации.)

Синонимы и Структурные Названия

Распространённые синонимы включают: 4‑метоксианилин; 4‑анизидин; p‑анизидин; пара‑анизидин; 4‑метоксифенилАмин; 4‑аминоанизол; p‑метоксианилин; анилин, 4‑метокси‑. Эти альтернативные названия отражают идентичный пара-замещённый паттерн и используются взаимозаменяемо в промышленных и аналитических контекстах.

Промышленные и Коммерческие Применения

Типичные области применения и отрасли

p‑Анзидин используется как промежуточное соединение в производстве красителей (азокрасители и сопутствующие колоранты) и в качестве аналитического реактива для обнаружения альдегидных и кетонных вторичных продуктов окисления в жирах и маслах (т.е. как реагент для определения карбонильных групп). Его использование в качестве промежуточного соединения в органическом синтезе и строительного блока для специальных химикатов типично для пара-замещённых анилинов.

Роль в синтезе или препаративных формах

В синтезе p‑анизидин выступает в роли нуклеофильного ароматического амина для реакций сопряжения, восстановительных превращений (из нитропредшественников), а также как предшественник защищённых или производных промежуточных соединений (например, гидрохлоридных солей). Его реакционная способность по отношению к карбонильным соединениям лежит в основе его применения в аналитических тест-наборах для измерения продуктов окисления липидов. Выбор p‑анизидина в формулах или синтетических схемах обычно обусловлен пара-электронодонорным эффектом, доступностью группы NH2 для ацилирования или диазосоединения, а также особенностями токсикологии и стабильности при обращении.

Обзор Безопасности и Обращения

Острая и профессиональная токсичность

p‑Анзидин является ароматическим амином с задокументированной системной токсичностью. Сообщаемые значения острой токсичности включают: - LD50 (крыса, перорально): 1400 мг/кг
- LD50 (крыса, дермально): 3200 мг/кг
- LD50 (мышь, перорально): 1410 мг/кг

Основные токсикологические опасности включают раздражение кожи, глаз и дыхательных путей, системные эффекты на кровь (включая образование метгемоглобина и гемолитические эффекты, такие как формирование тел Хайнца), почки и печень. Сообщённые клинические признаки при воздействии включают головную боль, головокружение, цианоз и тяжелые случаи — удушье. Хроническое или повторное воздействие связано с гематологическими эффектами и токсичностью органов в исследованиях на животных; классификации по канцерогенности не являются окончательными (в некоторых оценках — неклассифицируемо).

Рекомендованные пределы профессионального воздействия, приведённые в промышленных руководствах, включают средневзвешенные значения (TWA) около \(0.5\ \mathrm{мг}/м^{3}\) (с обозначением опасности для кожи) для 8-часового времени воздействия; уровень IDLH заявлен как \(50\ \mathrm{мг}/м^{3}\) в экстренных инструкциях. Если концентрации в воздухе достигают или превышают эти пределы, необходимы инженерные средства контроля и средства индивидуальной защиты дыхания.

Принципы первой помощи и экстренного лечения: вывести пострадавших из зоны воздействия, тщательно промыть кожу и глаза большим количеством воды, обеспечить поддерживающую терапию и кислород при нарушениях дыхания, лечить метгемоглобинемию (симптоматически) с помощью соответствующих клинических антидотов (например, метиленового синего) под медицинским наблюдением. Не вызывать рвоту при проглатывании без медицинских указаний.

Требования к хранению и обращению

Хранить контейнеры плотно закрытыми в прохладном, тёмном, хорошо вентилируемом месте вдали от источников тепла и воспламенения. Защищать от света и сильных окислителей.
Размещать отдельно от несовместимых материалов (сильных окислителей, сильных кислот/щелочей, ацилирующих агентов) и от продуктов питания или кормов.
Для перелива и хранения жидкостей использовать металлическое оборудование с заземлением и связыванием потенциалов, применять искробезопасные инструменты; контейнеры должны быть оснащены предохранительными устройствами сброса давления по необходимости.
Контролировать образование пыли для твердой формы; тонко дисперсные порошки могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные смеси. Использовать закрытые системы, местную вытяжную вентиляцию и взрывозащищённое электрооборудование при возможном пыле- или аэрозолеобразовании.
Средства индивидуальной защиты: непроницаемые перчатки, защита глаз/лица, защитная одежда для предотвращения контакта с кожей и респираторная защита при невозможности инженерного контроля состояния воздуха ниже допустимых норм. На рабочих местах должны быть доступны аварийные души и станции для промывания глаз.
Тушение пожаров: материал горюч; использовать сухие химические средства, CO2 или пену. При разложении могут выделяться токсичные оксиды азота; для тушения пожара применять дыхательные аппараты с принудительным подачей воздуха.

Для детальной информации о рисках, транспортировке и нормативном регулировании пользователям рекомендуется обращаться к специфичному Паспортy Безопасности (SDS) продукта и местному законодательству.