Phenylendiamine

Phenylendiamine
Name	o-Phenylendiamin	m-Phenylendiamin	p-Phenylendiamin
Andere Namen	1,2-Diaminobenzol	1,3-Diaminobenzol	1,4-Diaminobenzol, C.I. 76060
Strukturformel
CAS-Nummer	95-54-5	108-45-2	106-50-3
PubChem	7243	7935	7814
Summenformel	C6H8N2
Molare Masse	108,14 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Kurzbeschreibung	farblose bis schwach rote Kristalle
Schmelzpunkt	103 °C[1]	63–64 °C[2]	140 °C[3]
Siedepunkt	257 °C[1]	283–284 °C[2]	267 °C[3]
pKs1-Wert[4] (der konjugierten Säure BH+)	4,74	4,98	6,2
pKs2-Wert[4] (der konjugierten Säure BH+)	0,6	2,41	2,67
Löslichkeit	54 g·l−1 (20 °C)[1]	350 g·l−1 (25 °C)[2]	47 g·l−1 (25 °C)[3]
	mäßig bis gut löslich in Wasser, gut in organischen Lösungsmitteln
GHS- Einstufung [1][2][3]	Gefahr		Gefahr
H- und P-Sätze	351-341-332-312 301-319-317-410	341-301-311-331 319-317-410	301-311-331 319-317-410
	keine EUH-Sätze	keine EUH-Sätze	keine EUH-Sätze
	281-​273-​302+352 305+351+338-​309+310	261-​273-​280-​301+312 305+351+338-​311	280-​273-​304+340-​302+352 305+351+338-​309+310
Gefahrstoff- kennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I o[5], m[6], p[7]	Giftig Umwelt- gefährlich (T) (N)
R-Sätze	20/21-25-36-40-43-50/53-60	23/24/25-36-43-50/53-68	23/24/25-36-43-50/53
S-Sätze	(1/2)-28-36/37-45-60-61
LD50	720–1600 mg/kg oral Ratte[8]

Die Phenylendiamine (auch Diaminobenzole) sind chemische Verbindungen aus der Gruppe der aromatischen Diamine und ein wichtiges Ausgangsprodukt für viele organische Verbindungen. Sie bestehen aus einem Benzolring mit zwei Aminogruppen (–NH₂). Durch unterschiedliche Anordnung dieser Gruppen ergeben sich drei Konstitutionsisomere: 1,2-Phenylendiamin (ortho-Phenylendiamin), 1,3-Phenylendiamin (meta-Phenylendiamin) und 1,4-Phenylendiamin (para-Phenylendiamin).

Gewinnung und Darstellung

Die Phenylendiamine werden durch Reduktion der Nitroaniline mit Wasserstoff in Toluol als Lösungsmittel in Gegenwart eines Katalysators hergestellt und durch Destillation gereinigt. Eine Reduktion des m-Dinitrobenzols mit Fe/HCl führt zu m-Phenylendiamin.^[9]

Eigenschaften

Die Phenylendiamine bilden farblose bis schwach rote Kristalle, welche an der Luft schnell oxidieren und sich dabei braun färben (bei o-Phenylendiamin Bildung von o-Chinondiimin und weiter zu 2,3-Diaminophenazin). Aus diesem Grund wird häufig das stabile Dihydrochlorid der Verbindung eingesetzt. o-Phenylendiamin kondensiert mit Ketonen und Aldehyden zu Schiff'schen Basen. Diese Reaktion erlaubt die Synthese substituierter Benzimidazole. Auch Chinoxalindion kann durch Kondensation von o-Phenylendiamin mit Dimethyloxalat hergestellt werden.

Die Phenylendiamine sind allesamt kristalline Feststoffe. Ihre Schmelzpunkte unterscheiden sich deutlicher. Das p-Phenylendiamin, das die höchste Symmetrie aufweist, besitzt den höchsten Schmelzpunkt.

Wasser ist als Lösungsmittel wenig geeignet. In vielen organischen Lösungsmitteln löst es sich dagegen gut.

Verwendung

o-Phenylendiamin wird als Ausgangsstoff bzw. Zwischenprodukt für die Synthese heterocyclischer Verbindungen, insbesondere von Benzotriazol und Phenazin verwendet. Weiterhin wird o-Phenylendiamin verwendet bei der Herstellung

• von Benzotriazolen, die zur Herstellung von Kunststoffen und Photochemikalien, sowie als Korrosionsinhibitoren für Kupfer eingesetzt werden
• von Pflanzenschutzmitteln (z.B. als Benzimidazol, PDA-Thioharnstoffcarbamat und Chinoxalin), Farbstoffen und Pigmenten
• von Benzimidazolderivaten für UV-Absorber bei Kosmetika, thermostabilen Polymeren und Pharmazeutika (bei veterinär verwendeten Viruziden und Anthelmintika)
• von Mercaptobenzimidazol (Gummi-Antioxidans)
• als Substrat im ELISA-Reagenz in biotechnologischen Laboratorien

Bestimmte abgeleitete Verbindungen von o-Phenylendiamin dürfen in Kosmetika verwendet werden und sind wahrscheinlich die Ursache für viele allergische Erscheinungen bei Friseuren.^[10]

Die Kunststoffindustrie produziert p-Phenylendiamin in großen Mengen für die Herstellung aromatischer Polyamide. Es ist dort zusammen mit Terephthalsäure wesentlicher Bestandteil der Aramide. p-Phenylendiamin fällt bei der Herstellung von Azofarbstoffen als Zwischenprodukt an. Die Synthesewege einiger Pharmazeutika und Photochemikalien verlaufen ebenso oft über diese Verbindung. Aufgrund seiner färbenden Eigenschaften finden p-Phenylendiamin und einige seiner Derivate in Kosmetika Verwendung. Vermutlich beruhen viele allergische Reaktionen bei Friseuren auf dem Kontakt mit diesem Farbstoff. In einigen fotografischen Entwicklern ist die alkalische Lösung von p-Phenylendiamin aktive Komponente.

Sicherheitshinweise

o-Phenylendiamin ist als krebserzeugend nach Kategorie 3B und als hautsensibilisierend eingestuft. Der Dampf von o-Phenylendiamin bildet mit Luft ein explosives Gemisch. p-Phenylendiamin wird zu den Allergenen gezählt, da es bei Hautkontakt zu Reizungen und zur Sensibilisierung führen kann. Ferner wird diese Chemikalie auch als Fixiermittel bei Henna-Tattoos in einigen Urlaubsorten verwendet.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d} Eintrag zu CAS-Nr. 95-54-5 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 27. Juni 2011 (JavaScript erforderlich).
2. ↑ ^{a b c d} Eintrag zu CAS-Nr. 108-45-2 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 27. Juni 2011 (JavaScript erforderlich).
3. ↑ ^{a b c d} Eintrag zu CAS-Nr. 106-50-3 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 27. Juni 2011 (JavaScript erforderlich).
4. ↑ ^{a b} CRC Handbook of Tables for Organic Compound Identification, Third Edition, 1984, ISBN 0-8493-0303-6.
5. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 95-54-5 im European chemical Substances Information System ESIS.
6. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 108-45-2 im European chemical Substances Information System ESIS.
7. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 106-50-3 im European chemical Substances Information System ESIS.
8. ↑ Datenblatt bei der Bundesagentur für Umweltschutz.
9. ↑ Hans Beyer und Wolfgang Walter: Lehrbuch der Organischen Chemie, 19. Auflage, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1981, ISBN 3-7776-0356-2, S. 536, 542.
10. ↑ Datenblatt bei Enius.