フルオレン 化學(xué)特性,用途語,生産方法
外観
白色?わずかにうすい褐色, 結(jié)晶?結(jié)晶性粉末
性質(zhì)
フルオレンは無色透明の固體で、融點(diǎn)は116?118℃、沸點(diǎn)は295℃、密度は1.17 g/cm3 (20℃) です。水に対する溶解度は0.005 g/100mLで、健康被害の報(bào)告はないものの吸入すると呼吸器刺激、頭痛、めまいなどの癥狀が現(xiàn)れることがあります。
1. 物理的性質(zhì)
無色透明の結(jié)晶性固體であり、芳香性があります。水には溶けにくく、アルコールやベンゼン、などの有機(jī)溶媒には良く溶けます。水との界面活性は低く、界面活性剤としてはあまり適していません。
2. 化學(xué)的性質(zhì)
フルオレンは芳香族炭化水素であり、ベンゼン環(huán)に比べて反応性が高く、有機(jī)合成反応に利用されます。フルオレンは芳香族性を持ち、ベンゼン環(huán)同士がπ結(jié)合で結(jié)合しているため、共役系を持ちます。光によって勵(lì)起されると、獨(dú)自の蛍光を発します。そのため、蛍光染料の原料や発光材料として利用されます。
化學(xué)的に安定で、光や空気に対しても安定しており、強(qiáng)い芳香性と獨(dú)特の香りがあります。高い融點(diǎn)と沸點(diǎn)を持ち、熱にも強(qiáng)く、有機(jī)溶媒には溶解する性質(zhì)を持っており、光を吸収する性質(zhì)があることから、発光性があるとされています。
溶解性
熱エタノール及びアセトンに溶け、水にほとんど溶けない。
解説
芳香族炭化水素の一つ。フルオレンは，無色の光沢のある板狀結(jié)晶。通常不純物のため蛍光があり，とくにそのアルコール溶液は弱い紫色の蛍光を発する。フルオレンの名はこの蛍光fluorescenceに由來する。融點(diǎn)116～117℃，沸點(diǎn)293～295℃。水に不溶，エーテル，ベンゼンなどに可溶。コールタール高沸點(diǎn)留分(～300℃)中に存在し，蒸留により分離する。酸化すると容易にフルオレノンが得られる。
9位のメチレン基-CH2-は反応性が大きく、塩基の存在下、アルデヒド類やカルボン酸エステル類と縮合して、エチリデン誘導(dǎo)體や9位のケトン誘導(dǎo)體を生成する。染料、薬品合成の原料となるほか、酸化してフルオレノンを製造する。
解説
2,3-benzindene．C13H10(166.22)．コールタールの高沸點(diǎn)留分中にかなりの量存在し，蒸留により分離するか，ジフェニルメタンを赤熱した鉄管中を通じても得られる．
"小板狀晶．融點(diǎn)116 ℃，沸點(diǎn)298 ℃．不純なものは紫色の蛍光をもつ．エタノール，エーテル，ベンゼンなどに可溶．酸化すると9-フルオレノンが得られる．染料，薬品の製造中間體．[CAS 86-73-7]
森北出版「化學(xué)辭典（第2版）
用途
環(huán)境(大気)分析用標(biāo)準(zhǔn)品。
用途
フルオレノンの製造原料,染料薬品製造の中間體
合成
フルオレンの合成
フルオレンの合成法は多く存在しますが、代表的なものは下記の通りです。
ディールス?アルダー反応
ディールス?アルダー反応は、ジエンとエノンが反応してシクロヘキサジエンを生成する反応です。この反応を用いることで、シクロヘキサジエンを開環(huán)することでフルオレンを得ることができます。
フリーデル?クラフツ反応
フリーデル?クラフツ反応は、芳香族化合物の合成に広く用いられています。この反応を用いることで、ベンゼン環(huán)にアルミニウム塩化物などのルイス酸を用いてアシル化した後、脫水素反応によってフルオレンを得ることができます。
シクロアディション
シクロアディションは、二重結(jié)合を持つ化合物同士が反応して環(huán)狀化合物を生成する反応です。この反応を用いることで、フルオレンの前駆體であるジフェニルブテンを生成し、さらに酸化反応を行うことでフルオレンを得ることができます。
熱分解
図2. ジハロビフェニルを原料としたフルオレンの合成
芳香族炭化水素を高溫で熱分解することでフルオレンを生成することができます。この方法は比較的簡(jiǎn)単で、フルオレンを大量に合成することができますが、生成物に不純物が多く含まれることがあるため、精製が必要となります。
またジヨードビフェニル等のジハロビフェニルを原料としたパラジウム觸媒存在下でのクロスカップリング反応によってフルオレン誘導(dǎo)體が合成できます。
化學(xué)的特性
Fluorene, when pure, is found as dazzling white flakes or small, crystalline plates. It is fluorescent
when impure. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)
are compounds containing multiple benzene rings and are
also called polynuclear aromatic hydrocarbons.
物理的性質(zhì)
Small white leaflets or crystalline flakes from ethanol. Fluorescent when impure.
使用
Fluorene was used study the extraction of specific, semiconducting single-wall carbon nanotubes (SWCNTs).
定義
ChEBI: An ortho-fused tricyclic hydrocarbon that is a major component of fossil fuels and their derivatives
一般的な説明
White leaflets. Sublimes easily under a vacuum. Fluorescent when impure.
空気と水の反応
Insoluble in water.
反応プロフィール
Vigorous reactions, sometimes amounting to explosions, can result from the contact between aromatic hydrocarbons, such as Fluorene, and strong oxidizing agents. They can react exothermically with bases and with diazo compounds. Substitution at the benzene nucleus occurs by halogenation (acid catalyst), nitration, sulfonation, and the Friedel-Crafts reaction.
危険性
Questionable carcinogen.
健康ハザード
ACUTE/CHRONIC HAZARDS: Fire hazards: Slight, when exposed to heat or flame.
使用用途
フルオレンは各種薬品合成の原料となる他、有機(jī)ELデバイス (有機(jī)電子デバイス) において、発光層や電荷輸送層として使用されます。またフルオレノンの製造原料として使用されています。
フルオレノンは、「電子寫真感光體」「機(jī)能性樹脂」「有機(jī)中間體」などの原料として利用されている化合物です。各種誘導(dǎo)體は、「感光體」「光機(jī)能材料」「機(jī)能性樹脂」「有機(jī)中間體」「有機(jī)EL」といった分野で注目されています。
樹脂に導(dǎo)入することで、高屈折率と低複屈折が両立できる効果や、耐熱性を高める効果など、類を見ない樹脂特性が得られます。そのため、「液晶ディスプレイ」「攜帯用カメラレンズ」「半導(dǎo)體関連材料」などとして幅広く使用されています。
蛍光色素や染料の原料としても使われ、特に緑色から黃色の蛍光を発するフルオレセインという染料は、生化學(xué)的分析などで広く使われています。またフタル酸や酢酸エステル、アミンなどの芳香族化合物の合成に利用されるなど有機(jī)合成反応の試薬としても使用されます。その他、燃料添加剤としても使われることも知られており、燃料中の硫黃化合物を除去する効果から、環(huán)境保護(hù)のための燃料添加剤として利用されます。
反応機(jī)構(gòu)
2. フルオレン誘導(dǎo)體合成の反応機(jī)構(gòu)
図3. フルオレン誘導(dǎo)體のクロスカップリング?環(huán)化反応機(jī)構(gòu)
フルオレン誘導(dǎo)體は以下に示す反応機(jī)構(gòu)によって形成されます。
0価のPdが酸化され2価のPdへと変化しながら付加する酸化的付加が起こり、銅アセチリドとの金屬交換反応でアセチレンが結(jié)合した後、2価のPdが0価へと還元されながら脫離する還元的脫離するクロスカップリング反応を2回繰り返すことで環(huán)化反応が進(jìn)行します。
職業(yè)ばく露
Fluorene is used in resins, dyes, and is
a chemical intermediate.
輸送方法
UN3077 Environmentally hazardous substances,
solid, n.o.s., Hazard class: 9; Labels: 9-Miscellaneous haz ardous material, Technical Name Required.
純化方法
Purify fluorene by chromatography of CCl4 or pet ether (b 40-60o) solution on alumina, with *benzene as eluent. Crystallise it from 95% EtOH, 90% acetic acid and again from EtOH. Crystallisation using glacial acetic acid retains an impurity which is removed by partial mercuration and precipitation with LiBr [Brown et al. J Am Chem Soc 84 1229 1962]. It has also been crystallised from hexane, or *benzene/EtOH, distilled under vacuum and purified by zone refining. [Gorman et al. J Am Chem Soc 107 4404 1985, Beilstein 5 IV 2142.]
不和合性
Incompatible with oxidizers (chlorates,
nitrates, peroxides, permanganates, perchlorates, chlorine, bromine, fluorine, etc.); contact may cause fires or explo sions. Keep away from alkaline materials, strong bases,
strong acids, oxoacids, epoxides. Compound can react exo thermically with bases and with diazo compounds.
Substitution at the benzene nucleus occurs by halogenation
(acid catalyst), nitration, sulfonation, and the Friedel Crafts
reaction.
廃棄物の処理
Persons in charge of vessels
or facilities are required to notify the National Response
Center (NRC) immediately when there is a release of this
designated hazardous substance, in an amount equal to or
greater than its RQ listed above. The toll free number of
the NRC is (800) 424-8802; In the Washington D.C. metro politan area call (202) 426-2675. The rule for determining
when notification is required is stated in 40 CFR 302.4
(Section IV. D.3.b).
フルオレン 上流と下流の製品情報(bào)
原材料
準(zhǔn)備製品