Дифениламин — органическое соединение с формулой (C 6 H 5 ) 2 NH. Соединение является производным анилина , состоящим из амина , связанного с двумя фенильными группами. Соединение представляет собой бесцветное твердое вещество, но коммерческие образцы часто имеют желтый цвет из-за окисленных примесей. [5] Дифениламин хорошо растворяется во многих распространенных органических растворителях и умеренно растворим в воде. [6] Он используется в основном из-за его антиоксидантных свойств. Дифениламин широко используется в качестве промышленного антиоксиданта , протравы красителя и реагента , а также применяется в сельском хозяйстве в качестве фунгицида и противоглистного средства . [7]
Дифениламин получают термическим дезаминированием анилина над оксидными катализаторами :
Это слабое основание с K b 10 −14 . С сильными кислотами образует соли. Например, обработка серной кислотой дает бисульфат [(C 6 H 5 ) 2 NH 2 ] + [HSO 4 ] − в виде белого или желтоватого порошка с т.пл. 123-125 °C. [8]
Дифениламин подвергается различным реакциям циклизации. С серой он дает фенотиазин , предшественник фармацевтических препаратов. [9]
С йодом он подвергается дегидрированию с образованием карбазола с выделением йодистого водорода :
Арилирование с иодбензолом дает трифениламин . [10] Он также используется в качестве тестового реагента в тесте Дише.
Тест Дише использует дифениламин для проверки ДНК и может использоваться для различения ДНК и РНК.
Дифениламин используется в качестве ингибитора ожога яблок до или после сбора урожая, применяемого для обработки в помещении. Его противоожоговая активность является результатом его антиоксидантных свойств, которые защищают кожуру яблок от продуктов окисления α- фарнезена во время хранения. [11] Ожог яблок — это физическое повреждение, которое проявляется в виде коричневых пятен после того, как фрукты были извлечены из холодильной камеры.
При производстве бездымного пороха дифениламин обычно используется в качестве стабилизатора, [12] поэтому анализ остатков выстрела направлен на количественное определение следов дифениламина. [13] Дифениламин действует путем связывания продуктов распада оксида азота), образуя такие соединения, как нитродифениламин . Таким образом, DPA предотвращает ускорение дальнейшего распада этими продуктами распада. [14]
Алкилированные дифениламины выполняют функцию антиоксидантов в смазочных материалах, [15] одобренных для использования в машинах, в которых не исключен контакт с пищевыми продуктами. [16] Алкилированные дифениламины и другие производные используются в качестве антиозонантов при производстве резиновых изделий, что отражает антиоксидантную природу производных анилина. [5] [17]
Многие производные дифениламина используются в качестве окислительно-восстановительных индикаторов , которые особенно полезны в щелочных окислительно-восстановительных титрованиях. [18] Дифениламинсульфоновая кислота является простым прототипом окислительно-восстановительного индикатора благодаря своей улучшенной растворимости в воде по сравнению с дифениламином. [19] Были предприняты попытки объяснить изменения цвета, связанные с окислением дифениламина. [20] [21]
В родственном применении дифениламин окисляется нитратом, давая похожее синее окрашивание в дифениламиновом тесте на нитраты .
Несколько азокрасителей, таких как Metanil Yellow , Disperse Orange 1 и Acid orange 5, являются производными дифениламина. Он также используется в качестве протравы для красителей . Протрава для красителей — это любое вещество, которое помогает красителям прилипать к тканям.
Дифениламин был открыт А. В. Гофманом в 1864 году среди продуктов сухой перегонки анилиновых красителей; впервые он был целенаправленно синтезирован путем дезаминирования смеси анилина и его солей группой французских химиков два года спустя. [22]
В 1872 году дифениламин был предложен в качестве средства для обнаружения азотистой кислоты в серной кислоте из-за его синего окрашивания в присутствии окислителей . К 1875 году его также использовали для обнаружения нитритов и нитратов в питьевой воде. [23]
В 1924 году Захариас Дише открыл, что дифениламин полезен для обнаружения ДНК с помощью теста Дише .
В экспериментах на животных дифениламин быстро и полностью всасывался после приема внутрь через рот. Он подвергался метаболизму до сульфонильных и глюкуронильных конъюгатов и быстро выводился в основном с мочой. Острая пероральная и дермальная токсичность были низкими. Дифениламин может вызывать сильное раздражение глаз. Он не раздражал кожу, и было технически невозможно провести исследование острой токсичности путем вдыхания. Дифениламин воздействует на систему эритроцитов и может вызывать аномальный эритропоэз в селезенке и, таким образом, застой селезенки и гемосидероз . При более длительном воздействии были обнаружены изменения в печени и почках. [6] При явных токсических дозах у родительских животных репродуктивные эффекты ограничивались уменьшением мест имплантации у самок F1, связанным с уменьшением размера крысиного помета, что подразумевает возможный мутагенный или тератогенный эффект. Никакого влияния на развитие не могло быть приписано. [6] В списке NIOSH Центра по контролю и профилактике заболеваний США перечислены следующие симптомы отравления: раздражение глаз, кожи, слизистых оболочек; экзема; тахикардия, гипертония; кашель, чихание; метгемоглобинемия; повышение артериального давления и частоты сердечных сокращений; протеинурия, гематурия (кровь в моче), повреждение мочевого пузыря; у животных: тератогенные эффекты. [24]
Краткосрочный NOAEL 9,6–10 мг/кг массы тела/день был получен из 90-дневных исследований на крысах, 90-дневных исследований на собаках и 1-летних исследований на собаках, а долгосрочный NOAEL составил 7,5 мг/кг массы тела/день. Допустимое ежедневное потребление дифениламина составило 0,075 мг/кг массы тела/день на основе 2-летнего исследования на крысах с применением коэффициента безопасности 100; допустимый уровень воздействия оператора составил 0,1 мг/кг массы тела/день. [6]
В исследовании метаболизма дифениламина в собранных и вымоченных яблоках в различные промежутки времени было отмечено, что радиоактивно меченые остатки дифениламина проникают с поверхности в мякоть, которая через 40 недель содержала 32% остатка. Дифениламин всегда был основным остатком, но в образцах яблок в хороших количествах были обнаружены 3 метаболита, идентификацию которых эксперты посчитали недостаточной. (Kim-Kang, H. 1993. Metabolism of 14C-diphenylamine in stored apples—nature of the remain in plants. Report RPT00124. Study XBL 91071. XenoBiotic Laboratories, Inc., USA, неопубликовано) цитируется в [6] [25] Существует пробел в данных о наличии или образовании нитрозаминов в метаболизме яблок или во время обработки. [6] Канцероген 4-аминобифенил может сопровождать дифениламин в качестве примеси. [24]
Дифениламин имеет низкую острую и краткосрочную токсичность для птиц, но очень токсичен для водных организмов. Риск для биологических методов очистки сточных вод был оценен как низкий. [6]
Примесь в коммерческом дифениламине, которая вызывает поликистоз почек у крыс, была обнаружена в 1981 году. Лабораторные исследования с высокоочищенным дифениламином показали, что примесь может образовываться при нагревании дифениламина. [26]
Дифениламин считается практически нерастворимым согласно MSDS 2014 года. Он демонстрирует очень низкую стойкость в экспериментах по прямому фотолизу воды в лаборатории и является умеренно летучим. Была оценена возможность непрямого фотоокисления в атмосфере посредством реакции с гидроксильными радикалами. Несмотря на ограниченные данные, информации было достаточно для того, чтобы ЕС охарактеризовал экологический риск как незначительный, поскольку предполагаемое использование дифениламина было в помещении.
Из 744 проверенных яблок Министерство сельского хозяйства США обнаружило, что 82,7% из них имели остаток дифениламина в диапазоне от 0,005 до 4,3 частей на миллион, что ниже допустимого уровня Агентства по охране окружающей среды США в 10 частей на миллион. [27] Существует ряд альтернатив использованию дифениламина для контроля ожогов яблок. [28]
ЕС установил максимальные уровни остатков для дифениламина в 2005 году. (Приложение II и Часть B Приложения III к Регламенту (ЕС) № 396/2005). Дифениламин был одним из 84 веществ программы обзора Европейской комиссии (ЕС), охватываемой регламентом от 2002 года, требующим от Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) по запросу ЕС организовать экспертную оценку первоначальной оценки, т. е. проекта оценки риска , и предоставить ЕС в течение 6 месяцев заключение. Оценка, полученная EFSA в 2007 году, начала экспертную оценку в октябре 2007 года, отправив ее для консультаций государствам-членам ЕС и заявителям, двум производителям, Cerexagri sa, итальянскому филиалу United Phosphorus Ltd (UPL), и Pace International LLC. В результате экспертной оценки, в основном из-за отсутствия данных о риске для потребителей, и в частности об уровнях и токсичности неопознанных метаболитов вещества, возможного образования нитрозаминов во время хранения активного вещества и во время обработки обработанных яблок, а также отсутствия данных о потенциальном продукте распада остатков дифениламина в обработанных товарах, ЕК приняла решение 30 ноября 2009 года отозвать разрешения на средства защиты растений, содержащие дифениламин. (2009/859/EC)
«Европейская целевая группа по дифениламину» повторно подала заявку в ЕС с более подробными данными, и 3 декабря 2010 года EFSA получило дополнительный отчет. 5 декабря 2011 года EFSA пришло к выводу, что оценка риска не устранила опасения, опубликовало это заключение в 2012 году [29] , и оно стало законом в 2013 году [30].
На совещании по остаткам пестицидов комитет установил приемлемую суточную дозу в размере 0,02 мг/кг/день. [25]
После принятия Закона о защите качества пищевых продуктов (FQPA) 1996 года Агентство по охране окружающей среды США установило допустимый уровень для яблок на уровне 10 ppm, а для мяса и молока на уровне 0 ppm. Предварительный LOAEL составил 10 мг/кг/день [31] В 1997 году Агентство по охране окружающей среды одобрило повторную регистрацию дифениламина и определило, что рекомендуемые допуски соответствуют стандартам безопасности в соответствии с FQPA и что «адекватные данные указывают на то, что допуски для остатков в молоке и мясе могут быть увеличены с 0,0 ppm и установлены как отдельные допуски, установленные на уровне 0,01 ppm». [32] С тех пор Агентство по охране окружающей среды не рассматривало дифениламин.