Benzophenon
Benzophenon (IUPAC-Name Diphenylmethanon) ist eine organische Verbindung, die zu den Gruppen der Ketone und Aromaten zählt. Natürlich kommt Benzophenon als Geruchskomponente in Trauben vor.<ref name="Ullmann" />
Gewinnung und Darstellung
Im Labor kann Benzophenon ausgehend von Benzol dargestellt werden. Dieses wird zunächst mit Tetrachlormethan in Gegenwart von Aluminiumchlorid (AlCl3) bei Temperaturen von 5–10 °C in einer doppelten Friedel-Crafts-Alkylierung zu Diphenyldichlormethan umgesetzt. Eine nachfolgende Hydrolyse dieses Zwischenprodukts liefert schließlich Benzophenon.<ref>Vorlage:OrgSynth</ref>
Weiterhin ist auch die Friedel-Crafts-Acylierung von Benzol mit Benzoylchlorid in Anwesenheit einer Lewis-Säure (z. B. Aluminiumchlorid) möglich.<ref name="Roempp" /> Die letztgenannte Methode erlaubt die Synthese von unsymmetrisch substituierten Benzophenonen in sehr hohen Ausbeuten.<ref>C.-W. Schellhammer In: Klaus-Dieter Bode, Eugen Müller, Josef Houben, Theodor Weyl (Hrsg.): Methoden der Organischen Chemie. Band 7/2a, Thieme-Verlag 1973, ISBN 3-13-206004-6, S. 15.</ref>
Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Benzophenon bildet farblose rhombische Kristalle, die bei 49 °C schmelzen. Unter Normaldruck siedet die Verbindung bei 305 °C.<ref name="GESTIS" /> Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log10(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 4,36238, B = 2116,372 und C = −93,43 im Temperaturbereich von 474 bis 579 K<ref name="Dreisbach">R. R. Dreisbach, S. A. Shrader: Vapor Pressure-Temperature Data on Some Organic Compounds. In: Ind. Eng. Chem. 41, 1949, S. 2879–2880, doi:10.1021/ie50480a054.</ref> Die wichtigsten thermodynamischen Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle aufgelistet:
| Eigenschaft | Typ | Wert [Einheit] |
|---|---|---|
| Standardbildungsenthalpie | ΔfH0gas ΔfH0solid |
49,9 kJ·mol−1<ref name="Sabbah">R. Sabbah, M. Laffitte: Etude thermodynamique de la molecule de benzophenone. In: Thermochim. Acta. 23, 1978, S. 196–198, doi:10.1016/0040-6031(78)85128-4.</ref> −34,48 kJ·mol−1<ref name="Sabbah" /> |
| Verbrennungsenthalpie | ΔcH0solid | −6510.3 kJ·mol−1<ref name="Sabbah" /> |
| Wärmekapazität | cp | 224,80 J·mol−1·K−1 (25 °C)<ref name="Miltenburg">C. G. DeKruif, J. C. Van Miltenburg, J. G. Blok: Molar heat capacities and vapour pressures of solid and liquid benzophenone. In: J. Chem. Thermodyn. 15, 1983, S. 129–136, doi:10.1016/0021-9614(83)90151-9.</ref> als Feststoff |
| Schmelzenthalpie | ΔfH0 | 18,194 kJ·mol−1<ref name="Miltenburg" /> beim Schmelzpunkt |
| Schmelzentropie | ΔfS0 | 56,67 J·mol−1·K−1<ref name="Miltenburg" /> beim Schmelzpunkt |
| Verdampfungsenthalpie | ΔVH0 | 94,977 kJ·mol−1<ref name="Neumann">K. Neumann, E. Volker: Eine Drehwaagemethode zur Messung kleinster Dampfdrücke. In: Z. Phys. Chem. 161, 1932, S. 33–45.</ref> bei 25 °C |
| Kritische Temperatur | TC | 830 K<ref name="Steele">W. V. Steele, R. D. Chirico, I. A. Hossenlopp, S. E. Knipmeyer, A. Nguyen, N. K. Smith: DIPPR project 871. Determination of ideal-gas enthalpies of formation for key compounds. The 1990 project results, Experimental Results for DIPPR 1990-91 Projects on Phase Equilibria and Pure Component Properties. In: DIPPR Data Ser. Nr. 2, 1994, S. 188–215.</ref> |
| Kritischer Druck | PC | 33,52 bar<ref name="Steele" /> |
| Kritische Dichte | ρC | 1,762 mol·l−1<ref name="Steele" /> |
Verwendung
Benzophenon wird als Photoinitiator in UV-Härtungs-Anwendungen, wie Tinten und Beschichtungen in der Druckindustrie, verwendet.
Als Inhaltsstoff in Kosmetika schützt es Duftstoffe und Farben in Produkten wie Cremes, Parfüms, Seifen oder aber Kunststoffverpackungen vor Zerstörung durch UV-Strahlung.<ref name="Roempp" /> Auch als blumiger Riechstoff findet es Verwendung.<ref>Dieter Martinetz, R. Hartwig: Taschenbuch der Riechstoffe: Ein Lexikon von A bis Z, Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt/Main 1998, ISBN 3-8171-1539-3.</ref><ref name="Ullmann" /> Im Labormaßstab findet es als Indikator bei der Trocknung von organischen Lösungsmitteln mit Natrium Anwendung. Dieses reduziert Benzophenon zum tiefblauen Ketylradikal, welches in Abwesenheit von Wasser und Sauerstoff mäßig stabil ist.<ref name="Roempp"/>
Derivate
Es werden verschiedene Derivat des Benzophenons durch INCI als BENZOPHENONE bezeichnet. 2,2′,4,4′-Tetrahydroxybenzophenon<ref>Vorlage:Substanzinfo</ref> wird unter der Bezeichnung „BENZOPHENONE-2“ geführt. Oxybenzon („BENZOPHENONE-3“), ist nach der deutschen Kosmetik-Verordnung als UV-Schutz in Sonnencremes zugelassen. Es kann allergisierend wirken.<ref>A. Darvay, I. R. White, R. J. Rycroft, A. B. Jones, J. L. Hawk, J. P. McFadden: Photoallergic contact dermatitis is uncommon. In: Br J Dermatol. 145(4), 2001, S. 597–601. PMID 11703286.</ref> Sulisobenzon (auch „BENZOPHENONE-4“) ist ebenfalls als Bestandteil von Sonnencremes als UV-B- und UV-A- Schutz zugelassen.<ref>Vorlage:Literatur</ref> Bis(2-hydroxy-4-methoxyphenyl)methanon<ref>Vorlage:Substanzinfo</ref> wird unter der Bezeichnung „BENZOPHENONE-6“ geführt.
Sicherheitshinweise
Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) stufte Benzophenon im Jahr 2013 als möglicherweise krebserzeugend ein.<ref>Vorlage:Literatur</ref>
Benzophenon wurde 2013 von der EU gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) im Rahmen der Stoffbewertung in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft (CoRAP) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen des Stoffs auf die menschliche Gesundheit bzw. die Umwelt neu bewertet und ggf. Folgemaßnahmen eingeleitet. Ursächlich für die Aufnahme von Benzophenon waren die Besorgnisse bezüglich Verbraucherverwendung, hohes Risikoverhältnis (Risk Characterisation Ratio, RCR) und weit verbreiteter Verwendung sowie der Gefahren ausgehend von einer möglichen Zuordnung zur Gruppe der CMR-Stoffe. Die Neubewertung fand ab 2013 statt und wurde von Dänemark durchgeführt. Anschließend wurde ein Abschlussbericht veröffentlicht.<ref>Europäische Chemikalienagentur (ECHA): Substance Evaluation Conclusion and Evaluation Report, 2018.</ref><ref>Vorlage:CoRAP-Status</ref>
Einzelnachweise
<references> <ref name="Ullmann">Vorlage:Literatur</ref> </references>