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| 名前 | |||
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| 推奨されるIUPAC名
ベンゼン-1,2-ジオール[1] | |||
| その他の名前
ピロカテコール[1]
1,2-ベンゼンジオール 2-ヒドロキシフェノール 1,2-ジヒドロキシベンゼン o -ベンゼンジオール o -ジヒドロキシベンゼン | |||
| 識別子 | |||
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3Dモデル（JSmol）
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| 471401 | |||
| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ドラッグバンク |
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| ECHA 情報カード | 100.004.025 | ||
| EC番号 |
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| 2936 | |||
| ケッグ |
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パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |||
| Ｃ6Ｈ6Ｏ2の | |||
| モル質量 | 110.112 グラムモル−1 | ||
| 外観 | 白から茶色の羽毛状の結晶 | ||
| 臭い | かすかなフェノール臭 | ||
| 密度 | 1.344 g/cm 3、固体 | ||
| 融点 | 105 °C (221 °F; 378 K) | ||
| 沸点 | 245.5 °C (473.9 °F; 518.6 K) (昇華) | ||
| 20℃で312g/L [2] | |||
| 溶解度 | ピリジン に非常に溶けやすく、クロロホルム、ベンゼン、 CCl4 、エーテル、酢酸エチル に溶ける | ||
| ログP | 0.88 | ||
| 蒸気圧 | 20 Pa (20 °C) | ||
| 酸性度（p Ka） | 9.45、12.8 | ||
磁化率（χ）
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−6.876 × 10 −5 cm 3 /モル | ||
屈折率( n D )
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1.604 | ||
| 2.62 ± 0.03 D [3] | |||
| 構造 | |||
| 単斜晶系 | |||
| 熱化学 | |||
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−354.1 kJ·モル−1 | ||
融解エンタルピー (Δ f H ⦵ fus )
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22.8 kJ·mol −1（融点） | ||
| 危険 | |||
| GHSラベル: | |||
  
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| 危険 | |||
| H301、H311、H315、H317、H318、H332、H341 | |||
| P261、P301、P302、P305、P310、P312、P330、P331、P338、P351、P352 | |||
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |||
| 引火点 | 127 °C (261 °F; 400 K) | ||
| 510 °C (950 °F; 783 K) | |||
| 爆発限界 | 1.4%～? [4] | ||
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |||
LD 50 (平均投与量)
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300 mg/kg（ラット、経口） | ||
| NIOSH（米国健康暴露限界）： | |||
PEL (許可)
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なし[4] | ||
REL (推奨)
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TWA 5 ppm (20 mg/m 3 ) [皮膚] [4] | ||
IDLH（差し迫った危険）
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ND [4] | ||
| 安全データシート（SDS） | シグマアルドリッチ | ||
| 関連化合物 | |||
関連するベンゼンジオール
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レゾルシノール ハイドロキノン | ||
関連化合物
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1,2-ベンゾキノン | ||
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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カテコール（/ ˈ k æ t ɪ tʃ ɒ l /または/ ˈ k æ t ɪ k ɒ l / ）は、ピロカテコールまたは1,2-ジヒドロキシベンゼンとしても知られ、分子式C 6 H 4 (OH) 2の有機化合物です。3つの異性体ベンゼンジオールのオルト 異性体です。この無色の化合物は微量に天然に存在します。植物抽出物カテキンの破壊蒸留によって初めて発見されました。現在、年間約20,000トンのカテコールが、主に殺虫剤、香料、芳香剤の原料として、一般的な有機化学物質として合成されています。果物や野菜には少量のカテコールが含まれています。[2]
分離と合成
カテコールは、1839年にエドガー・ヒューゴ・エミール・ラインシュ（1809–1884）により、ミモザ・カテキュ（アカシア・カテキュ）の煮沸または濃縮ジュースであるカテキュの残留物である固体タンニン製剤カテキンから蒸留することによって初めて単離されました。[5]カテキンを分解点以上に加熱すると、ラインシュが最初にブレンツ・カテキュ酸（燃焼カテキュ酸）と名付けた物質が白い白華として昇華しました。これは、カテキンのフラバノールの熱分解生成物でした。1841年、ヴァッケンローダーとツウェンガーの両者は独立してカテコールを再発見し、その発見を報告したフィロソフィカル・マガジンは、ピロカテキンという名前を造り出しました。[6] 1852年までにエルドマンは、カテコールがベンゼンに2つの酸素原子が付加したものであることを理解しました。 1867年、アウグスト・ケクレはカテコールがベンゼンのジオールであることに気づき、1868年までにカテコールはピロカテコールとして分類された。[7] 1879年、化学協会誌はカテコールを「カテコール」と呼ぶことを推奨し、翌年、そのように分類された。[8]
カテコールはその後、キノやブナのタール中に遊離形で自然に存在することが示されました。そのスルホン酸は馬や人間の尿中に検出されています。[9]
カテコールは工業的には過酸化水素を用いたフェノールのヒドロキシル化によって生産される。[2]
- C 6 H 5 OH + H 2 O 2 → C 6 H 4 (OH) 2 + H 2 O
サリチルアルデヒドと塩基および過酸化水素との反応（ダキン酸化）[10]や、2-置換フェノール、特に2-クロロフェノールをアルカリ金属水酸化物を含む熱水溶液で加水分解することによっても生成されます。そのメチルエーテル誘導体であるグアイアコールは、ヨウ化水素酸（HI）によって促進されるCH 3 −O結合の加水分解によってカテコールに変換されます。[10]
反応
他の二官能性ベンゼン誘導体と同様に、カテコールは容易に縮合して複素環式化合物を形成する。例えば、三塩化リンまたはオキシ塩化リンを使用すると、それぞれ環状クロロホスホナイトまたはクロロホスホネートが得られる。塩化スルフリルを使用すると硫酸塩が得られる。ホスゲン（COCl 2 ）を使用すると炭酸塩が得られる：[11]
- C 6 H 4 (OH) 2 + XCl 2 → C 6 H 4 (O 2 X) + 2 HCl（X = PClまたはPOCl、SO 2、CO）
カテコールの塩基性溶液は鉄(III)と反応して赤色の[Fe(C 6 H 4 O 2 ) 3 ] 3−を与える。塩化鉄( III)は水溶液で緑色を呈するが、アルカリ性溶液は空気に触れると急速に緑色に変化し、最終的には黒色に変化する。[12]鉄含有ジオキシゲナーゼ酵素はカテコールの 分解を触媒する。
酸化還元化学
カテコールはセミキノンラジカルに変換されます。pH = 7では、この変換は100 mVで発生します。[引用が必要]
- C 6 H 4 (OH) 2 → C 6 H 4 (O)(OH) + ½ H 2
セミキノンラジカルはカテコラート二イオンに還元することができ、その電位は pH に依存する。
- C 6 H 4 (O)(OH) + e − → [C 6 H 4 O 2 ] 2− + H +
カテコールは1,2-ベンゾキノンの可逆的な2電子2陽子還元によって生成される（E0 = +795 mV vs SHE ; Em（pH7）= +380 mV vs SHE）。[13]
酸化還元系列のカテコラートジアニオン、モノアニオンセミキノネート、ベンゾキノンは総称してジオキソレンと呼ばれます。ジオキソレンは金属イオンの配位子として機能することができます。 [14]
カテコール誘導体
![3,4-ジヒドロキシ-9,10-セコアンドロスタ-1,3,5(10)-トリエン-9,17-ジオン、コレステロールの代謝物[15]](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/d/d8/DHSA.svg/500px-DHSA.svg.png)
![ドーパミンは、ムール貝が使用する接着剤であるアミノ酸チロシンから生成されます。[16]](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/2/2f/Dopamine.svg/500px-Dopamine.svg.png)
カテコール誘導体は自然界に広く存在し、フェノールの水酸化によって生成されることが多い。[17] 節足動物の クチクラは、カテコール基によってタンパク質に結合したキチンで構成されている。クチクラは、特に昆虫では架橋（日焼けと硬化）によって強化される可能性があり、もちろんバイオミネラリゼーションによっても強化される。[18]
合成誘導体4- tert-ブチルカテコールは、抗酸化剤および重合禁止剤として使用されます。
用途
合成カテコールの約50%は農薬の製造に消費され、残りは香水や医薬品などのファインケミカルの原料として使用されています。[2]有機合成では一般的な構成要素です。[19]工業的に重要なフレーバーやフレグランスのいくつかは、カテコールを原料として製造されています。グアイアコールはカテコールのメチル化によって製造され、その後、年間約1000万kg（1990年）の規模でバニリンに変換されます。カテコールの関連モノエチルエーテルであるグエトールは、チョコレート菓子の成分であるエチルバニリンに変換されます。サンダルウッドオイルの代替品として広く使用されている3-トランス-イソカンフィルシクロヘキサノールは、グアイアコールと樟脳を経由してカテコールから製造されます。花の香りのピペロナールは、カテコールのメチレンジエーテルからグリオキサールとの縮合および脱炭酸によって製造されます。[20]
カテコールは白黒写真の現像液として使用されているが、一部の特殊用途を除いて、その使用は主に歴史的なものである。イーストマン・コダックのHC-110現像液に短期間使用されたとの噂があり、テテナールのネオフィン・ブルー現像液の成分であると噂されている。[21] ドイツのメルシュ・フォトケミー社のフィノールの主要成分である。現代のカテコール現像は、著名な写真家サンディ・キングによって開拓された。彼の「パイロキャット」処方は、現代の白黒フィルム写真家の間で人気がある。[22]キングの研究は、その後、ジェイ・デ・フェールによるハイパーキャットやオブシディアン・アクア現像液などの21世紀のさらなる開発に影響を与えた。[21]
命名法
めったに見られないが、カテコールの公式な「推奨IUPAC名」（PIN）はベンゼン-1,2-ジオールである。[23]慣用名のピロカテコールは、 1993年の有機化学命名法に関する勧告に従って保持されたIUPAC名である。[24] [25]
参照
参考文献
- ^ ab 「 Front Matter」。有機化学命名法：IUPAC勧告および推奨名称2013（ブルーブック）。ケンブリッジ：王立化学協会。2014年。p. 691。doi ：10.1039/9781849733069- FP001。ISBN 978-0-85404-182-4。
- ^ abcd ファイジ、ヘルムート;ヴォーゲス、ハインツ・ヴェルナー。浜本敏和梅村純夫；岩田忠雄ミキ、ヒサヤ；藤田康弘；バイシュ、ハンス・ヨーゼフ。ガルベ、ドロテア。 Paulus、Wilfried (2000)、「フェノール誘導体」、ウルマン工業化学百科事典、doi :10.1002/14356007.a19_313、ISBN 978-3-527-30385-4
- ^ Lander, John J.; Svirbely, WJ (1945). 「カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノンの双極子モーメント」アメリカ化学会誌. 67 (2): 322–324. doi :10.1021/ja01218a051.
- ^ abcd NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0109」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
- ^ Hugo Reinsch (1839) "Einige Bemerkungen über Catechu" (カテチューに関するいくつかの観察)、Repertorium für die Pharmacie、68 : 49-58。 Reinsch はカテコールの調製を p.11 で説明しています。 56: "Bekanntlich wird die Katechusäure bei der Destillation zerstört, während sich ein geringer Theil davon als krystallinischer Anflug sublimirt, welcher aber noch nicht näher unter sucht worden ist. Diese Säure ist vielleichtdieselbe, welche ich beider zerstörenden Destillation des Katechus erhalten; … " (よく知られているように、カテキュ酸は蒸留によって破壊されますが、その一部は結晶性の風解として昇華しますが、これについてはまだ詳しく調べられていません。この酸はおそらく同じものです。これはカテチューの破壊蒸留によって得られました。 p. 58、ラインシュは新しい化合物を 「Die Aigenschaften dieser Säure sind so bestimmt, dass man sie füglich als eine eigenthümliche Säure betrachten und sie mit dem Namen Brenz-Katechusäure belegen kann」と名付けた。 (この酸の性質は非常に明確であるため、これを奇妙な酸とみなして「燃焼カテチュー酸」という名前を付けることも当然できます。)
- ^ 参照:
- H. Wackenroder (1841) 「Eigenschaften der Catechusäure」 (カテキュ酸の特性)、Annalen der Chemie und Pharmacie、37 : 306-320。
- Constantin Zwenger (1841) 「Ueber Catechin」 (カテキンについて)、Annalen der Chemie und Pharmacy、37 : 320-336。
- (匿名) (1841)「カテキン（カテキン酸）とピロカテキン（ピロカテキン酸）について」、哲学雑誌、19 :194-195。
- ^ 参照:
- ルドルフ・ワーグナー (1852) 「Ueber die Farbstoffe des Gelbholzes (Morus tinctoria.)」 (ダイアー桑 (Morus tinctoria.) の色素について)、Journal für praktische Chemie、55 : 65-76。 P.11を参照してください。 65.
- August Kekulé (1867) 「Ueber die Sulfosäuren des Phenols」 (フェノールのスルホン酸塩について) Zeitschrift für Chemie、新シリーズ、3 : 641–646; p. を参照してください。 643.
- ジョセフ・アルフレッド・ナケ（ウィリアム・コーティス共訳、トーマス・スティーブンソン編）『現代理論に基づく化学原理』（ロンドン、イギリス：ヘンリー・レンショー、1868年）、657ページ。720ページも参照。
- ^ 参照:
- 1879 年、Journal of the Chemical Societyの出版委員会は、抄録作成者に対して「すべてのアルコール、すなわち炭化水素のヒドロキシル誘導体は、キノール、カテコールなど、 olで終わる名前で区別する」という指示を出しました。参照: Alfred H. Allen (1879 年 6 月 20 日)「有機体の命名法」、English Mechanic and World of Science、29 (743) : 369。
- ウィリアム・アレン・ミラー編『元素化学：理論と実践、第3部：炭素化合物の化学または有機化学、第1部…』第5版（ロンドン、イギリス：ロングマンズ、グリーン＆カンパニー、1880年）、524ページ。
- ^ Zheng, LT; Ryu, GM; Kwon, BM; Lee, WH; Suk, K. (2008). 「リポ多糖刺激ミクログリア細胞におけるカテコールの抗炎症効果：ミクログリア神経毒性の抑制」。European Journal of Pharmacology . 588 (1): 106–13. doi :10.1016/j.ejphar.2008.04.035. PMID 18499097.
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- ^ Panico, R.; Powell, WH, 編 (1994). IUPAC有機化合物命名法ガイド 1993 . オックスフォード: ブラックウェルサイエンス. ISBN 978-0-632-03488-8。
この記事には、現在パブリック ドメインとなっている出版物のテキストが組み込まれています: ヒュー・チザム編 (1911)。「Catechu」。ブリタニカ百科事典(第 11 版)。ケンブリッジ大学出版局。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ピロカテコールに関連するメディアがあります。
- 国際化学物質安全性カード 0411
- NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド
- IARC モノグラフ:「カテコール」
- IUPAC有機化学命名法（「ブルーブック」のオンライン版）