1-Нафтол

Структурна формула
Загальна інформація
Преференційна назва ІЮПАК
Систематична назва ІЮПАК	Нафтален-1-ол
Інші назви	Альфа-нафтол, 1-нафтол, 1-гідроксинафтален
Хімічна формула	C10H8O
3D Структура (JSmol)	Інтерактивне зображення
Зовнішні ідентифікатори / Бази даних
CAS 90-15-3 PubChem 7005 EINECS 201-969-4 SMILES C1=CC=C2C(=C1)C=CC=C2O
Властивості
Молярна маса	144.057515 г/моль
Агрегатний стан	Твердий
Густина	1.0954 г/см^3 (98.7 °C)
Температура плавлення	95-96 °C
Температура кипіння	288,0 °C
Температура самозаймання	541,7 °C
pKa	9,34 (25°C)
Розчинність	866 мг/л (вода, 25 °C)
Дипольний момент	4,84*10^-30 Кл*м (бензен, 25 °C)
Термодинамічні властивості
ΔcH^⦵298	4957,4 кДж/моль (кристал, 298.16 °K)
Безпека
Маркування згідно системі УГС Небезпека
H-фрази	H: H302, H312, H315, H318, H335
P-фрази	P: P261, P264, P270, P271, P280, P301 + P312, P302 + P352, P304 + P340, P305 + P351 + P338, P310, P312, P321, P322, P330, P332 + P313, P362, P363, P403 + P233, P405, P501
LD50	1870 мг/кг (щур, орально), 275 мг/кг (миша, орально)
LC50	>420 мг/м^3, 1 година (щур)
Наскільки це можливо, значення величин подані в одиницях системи SI. Якщо не вказано іншого, усі дані відносяться до стандартного стану.

1-Нафтол (α-нафтол) — органічна сполука з формулою ${\displaystyle {\ce {C10H8O}}}$ із класу фенолів. Є похідною нафталену, в якій атом H у α-позиції заміщений на гідроксильну групу. Ізомер 2-нафтолу.

Фізичні властивості

Має вигляд безбарвних призм при кристалізації з толуену. З води кристалізується у вигляді жовтих голок. Запах — слабкий фенольний, смак — пекучий та неприємний. Погано розчиняється у воді, проте добре розчиняється в органічних розчинниках[1][2].

Отримання

Отримують сплавленням 1-нафтосульфонової кислоти з лугом при температурі 280—320 °C. Вихід — 93 %[3][2][4]:

${\displaystyle {\ce {C10H7-SO3H + NaOH -> C10H7-OH + NaHSO3}}}$

Більш сучасний метод отримання — гідроліз 1-нафтиламіну 22 % водним розчином сульфатної кислоти при температурі 200 °C під тиском. Нафтиламін отримують нітруванням нафталену з подальшим відновленням[3]:

${\displaystyle {\ce {C10H8 ->[+HNO_3][-H_2O]C10H7-NO2 ->[+3H2][-2H_2O]C10H7-NH2 -> [+H_2O][-NH_3]C10H7-OH}}}$

Також, 1-нафтол отримують каталітичним дегідруванням тетралону. Цей метод дозволяє отримувати більш чистий продукт[3]:

Хімічні властивості

Реакції за участі гідроксильної групи

Гідроксильна група проявляє кислотні властивості. Нафтол реагує з розчинами лугів, утворюючи солі, які, на відміну від самого нафтолу, розчинні у воді[2]:

${\displaystyle {\ce {C10H7-OH + OH- <=>C10H7-O- + H_2O}}}$

У присутності кислот взаємодіє зі спиртами з утворенням етерів[2]:

${\displaystyle {\ce {C10H7-OH + R-OH <=>[H^+]C10H7-OR + H2O}}}$

1-Нафтол може й ацилюватися ангідридами чи хлороангідридами карбонових кислот[2]:

${\displaystyle {\ce {C10H7-OH + R-CO-Cl ->C10H7-OCO-R + HCl}}}$

За допомогою пентахлориду фосфору гідроксильна група може бути заміщена на хлор з утворенням 1-хлоронафталену[3]:

${\displaystyle {\ce {2C10H7-OH + PCl5 ->2C10H7-Cl + POCl3 + H2O}}}$

При взаємодії з метилізоціанатом утворює карбарил, який використовується для боротьби з дощовими черв'яками та гусеницями[3]:

При взаємодії з гідросульфітами утворюється гідросульфітна похідна, яка при взаємодії з надлишком аміаку перетворюється в 1-нафтиламін. Ця реакція є реакцією Бухерера[2]:

Реакції у нафталеновому ядрі

Приєднання

Гідрогенування

Може гідрогенуватися з утворенням 5,6,7,8-тетрагідро-1-нафтолу. Водень для цієї реакції утворюється при взаємодії натрію з рідким аміаком[3]:

Такий самий продукт утворюється при гідруванні в кислому середовищі в присутності платини. Температура реакції — 70 °C, тиск — МПа^[уточнити]. В лужному середовищі в присутності нікелю чи паладію водень приєднується до того ж кільця, де й гідроксигрупа, утворюючи 1-гідрокситетралін[2].

В присутності родію водень приєднується до двох ароматичний ядер, утворюючи 1-гідроксидекалін (1-декалол)[5].

Карбоксилювання

При 170 °C реагує з вуглекислим газом, утворюючи 1-гідроксинафтален-2-карбонову кислоту[2]:

${\displaystyle {\ce {C7H10-OH + CO2 ->[t]C10H6(OH)(COOH)}}}$

Солі нафтолу також вступають в цю реакцію, утворюючи солі цієї кислоти[2].

Заміщення

Вступає у реакції електрофільного заміщення.

При хлоруванні гіпохлоритом натрію утворює 2-хлоро-1-нафтол, а при застосуванні сульфурил хлориду (SO₂Cl₂) продуктом реакції є 4-хлоро-1-нафтол. Якщо застосовувати хлор в оцтовій кислоті, утворюється 2,4-дихлоро-1-нафтол. Бром діє аналогічно, утворюючи 2,4-дибромо-1-нафтол.[2][3]

Сульфування 98 % сульфатною кислотою призводить до утворення переважно 1-гідроксинафтален-2-сульфокислоти, є домішки 1-гідроксинафтален-4-сульфокислоти. При більшій кільості кислоти (2 молі на один моль нафтолу) утворюється 4-гідроксинафтален-1,3-дисульфокислота. При температурі 50 °C також утворюється 4-гідроксинафтален-1,3-дисульфокислота.[2][3]

Продукт нітрування залежить від розчинника: при застосуванні оцтової кислоти утворюється 2-нітронафтален-1-ол, а в хлороформі утворюється суміш 2-нітронафтален-1-олу та 4-нітронафтален-1-олу[2].

Може конденсуватися з нітрозосполуками. Наприклад, реакція з N,N-диметил-4-нітрозоаніліном веде до утворення барвнику індофенолового синього:[3]

Може вступати в реакцію азосполучення з діазосполуками. Зазвичай реагує в положенні 4 до гідроксигрупи, а в сильнолужному середовищі — в положенні 2 (лише з деякими діазосполуками). Продукти цих реакцій застосовують як барвники[3].

Токсичність

Помірно токсичний, пил може викликати подразнення шкіри та пошкодження очей[3]. Також подразнює дихальну систему, шкодить крові і ниркам[6].

Про репродуктивну токсичність, мутагенність і канцерогенність достатньої кількості інформації немає.[6]

Метаболізм

В організмі 1-нафтол перетворюється наступним чином: спочатку окиснюється до 1-нафтол-3,4-оксид, який далі гідролізується до 1,3,4-тригідроксидигідронафталену. Останній дегідратується, але при цьому вже утворюється 1,4-дигідроксинафтален, який далі окиснюється до 1,4-нафтохінону.[7]

Застосування

Азобарвник Помаранчевий 1, що отримують азосполученням діазотованої солі сульфанілової кислоти з 1-нафтолом

1-Нафтол застосовують для отримання барвників. Азобарвники утворюються при реакції 1-нафолу з різними діазосполуками, але він використовуєтья набагато менше, ніж 2-нафтол. 2,4-динітро-1-нафтол раніше використовувався як жовтий барвник. Також, з 1-нафтолу отримується індофеноловий синій.[3]

Етери за естери застосовують у медицині: 1-нафтилсаліцилат — антисептик та протиревматичний препарат, а 1-ізопропіламіно-3-(1-нафтокси)-пропан-2-ол використовується для лікування серця.[3]

Примітки

1. PubChem. 1-Naphthol. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov (англ.). Архів оригіналу за 6 листопада 2020. Процитовано 31 жовтня 2020.
2. Нафтолы // Химическая энциклопедия : в 5 т. / гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М. : Большая Рос. энцикл., 1992. — Т. 3 : Меди сульфиды — Полимерные красители. — Стб. 387. — Библиогр. в конце ст. — ISBN 5-85270-039-8.(рос.)
3. Booth, Gerald (15 червня 2000). Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (ред.). Naphthalene Derivatives. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (англ.). Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. с. a17_009. doi:10.1002/14356007.a17_009. ISBN 978-3-527-30673-2.
4. Нейланд, О.Я. (1990). Органическая химия (російська) . Москва: Высшая школа. ISBN 5-06-001471-1.
5. HYDROGENATION OF AROMATIC NUCLEI: 1-DECALOL. Organic Syntheses. Т. 51. 1971. с. 103. doi:10.15227/orgsyn.051.0103. Архів оригіналу за 23 лютого 2022. Процитовано 10 січня 2021.
6. GESTIS Substance Database. gestis-database.dguv.de. Процитовано 11 січня 2021.
7. Kumagai, Yoshito; Shinkai, Yasuhiro; Miura, Takashi; Cho, Arthur K. (10 лютого 2012). The Chemical Biology of Naphthoquinones and Its Environmental Implications. Annual Review of Pharmacology and Toxicology (англ.). Т. 52, № 1. с. 221—247. doi:10.1146/annurev-pharmtox-010611-134517. ISSN 0362-1642. Архів оригіналу за 26 травня 2021. Процитовано 26 травня 2021.