o-Fenyleendiamine

o-Fenyleendiamine[1]
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van o-Fenyleendiamine
Ruimtelijk model van o-Fenyleendiamine
Algemeen
Molecuul­formule	${\displaystyle {\ce {C6H8N2}}}$
IUPAC-naam	Benzeen-1,2-diamine
Andere namen	1,2-Diaminobenzeen, 1,2-Fenyleendiamine, o-diaminobenzeen
Molmassa	108,144 g/mol
SMILES	Nc1ccccc1N
InChI	1/C6H8N2/c7-5-3-1-2-4-6(5)8/h1-4H,7-8H2
CAS-nummer	95-54-5
EG-nummer	202-430-6
PubChem	7243
Wikidata	Q3596763
Beschrijving	Witte, vaste stof
Waarschuwingen en veiligheids­maatregelen
Gevaar[2]
H-zinnen	H301 - H312 - H317 - H319 - H332 - H341 - H351 - H410
P-zinnen	P201 - P202 - P261 - P264 - P270 - P271 - P272 - P273 - P280 - P281 - P301+P310 - P302+P352 - P304+P312 - P304+P340 - P305+P351+P338 - P308+P313 - P312 - P321 - P322 - P330 - P333+P313 - P337+P313 - P363 - (P) - P391 - P405 - P501
VN-nummer	1673
Fysische eigenschappen
Dichtheid	1.031 g/cm³
Smeltpunt	102-4 °C
Kookpunt	252 °C
Vlampunt	156 °C
Oplosbaarheid in water	Oplosbaar in heet water
Evenwichtsconstante(n)	pKz2 = 0,8[3] pKz1 = 4,57[4]
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

o-Fenyleendiamine (OFD) is een organische verbinding met de brutoformule ${\displaystyle {\ce {C6H8N2}}}$, of met meer nadruk op de structuur ervan: ${\displaystyle {\ce {C6H4(NH2)2}}}$. Deze aromatische verbinding is een belangrijke uitgangsstof voor veel heterocyclische verbindingen. OFD zelf is een witte, vaste stof, maar monsters worden in de loop van de tijd donkerder ten gevolge van lucht-oxidatie. De stoffen m-fenyleendiamine en p-fenyleendiamnine zijn isomeren van OFD.

Gewoonlijk wordt OFD in een tweestaps-synthese uit 1-chloor-2-nitrobenzeen bereid, door dit eerst te laten reageren met een tweevoudige overmaat ammoniak. Hierbij ontstaat 2-nitroaniline. De nitrogroep wordt vervolgens gereduceerd:^[5]

Stap 1:

${\displaystyle {\ce {+\ 2NH3\ \longrightarrow }}}$ ${\displaystyle {\ce {+\ NH4Cl}}}$

Stap 2:

${\displaystyle {\ce {+\ 3H2\ \longrightarrow }}}$ ${\displaystyle {\ce {+ \ 2 H2O}}}$

Technisch wordt de tweede stap uitgevoerd met waterstof in tolueen als oplosmiddel. Het diamine wordt vervolgens via destillatie gezuiverd.^[6] Op laboratoriumschaal wordt de laatste stap meestal gerealiseerd met behulp van zinkpoeder in ethanol. De zuivering van het diamine vindt dan plaats via het hydrochloride. Een donker verkleurde hoeveelheid OFD kan gezuiverd worden door behandeling van de waterige oplossing ervan met natriumdithioniet en actieve kool.^[7]

o-Fenyleendiamine condenseert met aldehydes en ketonen tot een grote verscheidenheid aan waardevolle producten. Met mierenzuur wordt benzimidazool gevormd.^[8] Met andere carbonzuren ontstaan 2-gesubstitueerde benzimidazolen.

${\displaystyle {\ce {\ \ +\ HCOOH\ \ \longrightarrow }}}$ ${\displaystyle {\ce {\ \ +2H2O}}}$

De herbicides benomyl, fuberidazool en thiofanaat-methyl^[5] worden op deze manier gemaakt. De condensatie-reactie met kaliumethylxanthaat levert 2-mercaptobenzimidazool.^[9]

${\displaystyle {\ce {\ + \ }}}$ ${\displaystyle {\ce {\longrightarrow }}}$ ${\displaystyle {\ce {+ \ 2 H2O}}}$

Met salpeterigzuur ontstaat benzotriazool, een corrosieremmer.^[10]

${\displaystyle {\ce {\ \ +\ HNO2\ \longrightarrow }}}$ ${\displaystyle {\ce {\ \ +2H2O}}}$

Quinoxaline-2,3-dion kan gesynthetiseerd worden door OFD met dimethyloxalaat te laten reageren.

${\displaystyle {\ce {\ + \ }}}$ ${\displaystyle {\ce {\longrightarrow }}}$ ${\displaystyle {\ce {\ +\ 2\ CH3OH}}}$

De reactie van OFD met diketonen is een belangrijke stap in de bereidig van een aantal geneesmiddelen.^[11]

Met salicylaldehyde wordt een salen-ligand gevormd,met thionylchloride ontstaat 2,1,3-benzothiadiazool.

${\displaystyle {\ce {\ +\ SOCl2\ \longrightarrow }}}$ ${\displaystyle {\ce {+ \ 4 HCl}}}$

OFD kan als ligand optreden in compexen met metalen. Oxidatie van OFD-metaalcomplexen geeft een di-imine-complex.^[12]

Met een LD₅₀ van 44 mg/L (in water) is OFD ongeveer 1000 keer minder toxisch dan het p-isomeer, maar heel erg hoog is deze waarde ook weer niet. Als aromatisch amine is de stof bovendien waarschijnlijk carcinogeen, en dient dus met de daarbij horende zorg behandeld te worden. In veel oude toepassingen van OFD is de stof vervangen door veiliger alternatieven, zoals 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine.^[13]