Benzofenona

La benzofenona es un compuesto orgánico natural con la fórmula (C₆H₅ ₎ ₂CO _, generalmente abreviado _como Ph₂CO . Se ha encontrado en algunos hongos, frutas y plantas, incluyendo las uvas. _[ ^{4 ] Es} un sólido blanco con un bajo punto de fusión y olor a rosas ^{[ 5 ]} , soluble en disolventes orgánicos. La benzofenona es la cetona diaromática más simple . Es un componente básico muy utilizado en química orgánica, siendo la diarilcetona precursora.

Carl Graebe , de la Universidad de Königsberg , en un informe bibliográfico temprano de 1874, describió el trabajo con benzofenona. ^{[ 5 ]}

La benzofenona puede utilizarse como fotoiniciador en aplicaciones de curado ultravioleta (UV) ^{[ 6 ],} como tintas, impresión y recubrimientos transparentes en la industria gráfica . La benzofenona evita que la luz UV dañe los aromas y colores de productos como perfumes y jabones.

La benzofenona también puede añadirse a los envases de plástico como bloqueador UV para prevenir la fotodegradación de los polímeros del envase o de su contenido. Su uso permite a los fabricantes envasar el producto en vidrio o plástico transparente (como una botella de agua PETE ). ^{[ 7 ]} Sin ella, se requeriría un envase opaco u oscuro.

En aplicaciones biológicas, las benzofenonas se han utilizado ampliamente como sondas fotofísicas para identificar y mapear interacciones péptido-proteína. ^{[ 8 ]}

La benzofenona se utiliza como aditivo en aromatizantes o perfumes para obtener "notas dulces, amaderadas y parecidas al geranio". ^{[ 9 ]}

La benzofenona se produce mediante la oxidación de difenilmetano con aire catalizada por cobre . ^{[ 10 ]}

Una ruta de laboratorio implica la reacción del benceno con tetracloruro de carbono seguida de la hidrólisis del difenildiclorometano resultante . ^{[ 11 ]} También puede prepararse mediante la acilación de Friedel-Crafts del benceno con cloruro de benzoílo en presencia de un catalizador ácido de Lewis (por ejemplo, cloruro de aluminio ): dado que el cloruro de benzoílo puede producirse a su vez mediante la reacción del benceno con fosgeno, la primera síntesis procedió directamente a partir de esos materiales. ^{[ 12 ]}

Otra vía de síntesis es mediante un catalizador de paladio(II)/oxometalato. Este convierte un alcohol en una cetona con dos grupos a cada lado. ^{[ 13 ]}

Otra reacción menos conocida para producir benzofenona es la pirólisis del benzoato de calcio anhidro. ^{[ 14 ]}

La benzofenona es un fotosensibilizador común en fotoquímica . Pasa del estado S ₁ al estado triplete con un rendimiento cercano al 100%. El dirradical resultante abstraerá un átomo de hidrógeno de un donador de hidrógeno adecuado para formar un radical cetilo .

Anión radical

Los metales alcalinos reducen la benzofenona al anión radical de color azul intenso , difenilcetilo: ^{[ 15 ]}

M + Ph ₂ CO → M ⁺ Ph ₂ CO ^•−

Generalmente se usa sodio como metal alcalino. El cetilo de sodio-benzofenona se usa en la purificación de disolventes orgánicos, particularmente éteres, porque reacciona con agua y oxígeno para dar productos no volátiles. ^{[ 16 ] [ 17 ]} Los adsorbentes como la alúmina, el gel de sílice y especialmente los tamices moleculares son superiores y mucho más seguros. ^{[ 18 ]} El método de sodio-benzofenona es común ya que da una indicación visual de que el disolvente está libre de agua, oxígeno y peróxidos. La purificación a gran escala puede ser más económica usando dispositivos que utilizan adsorbentes como la alúmina o los tamices moleculares mencionados anteriormente. ^{[ 19 ]} El cetilo es soluble en el disolvente orgánico que se está secando, lo que conduce a una purificación más rápida. En comparación, el sodio es insoluble y su reacción heterogénea es mucho más lenta. Cuando hay un exceso de metal alcalino presente, puede ocurrir una segunda reducción, lo que resulta en una transformación de color de azul oscuro a púrpura: ^{[ 15 ]}

M + M ⁺ Ph ₂ CO ^•− → (M ⁺ ) ₂ (Ph ₂ CO) ²⁻

Las más de 300 benzofenonas naturales exhiben una gran diversidad estructural y actividades biológicas. ^{[ 20 ]} La 2-amino-5-clorobenzofenona se utiliza en la síntesis de benzodiazepinas . ^{[ 21 ]}

En los protectores solares se utilizan benzofenonas sustituidas como la oxibenzona y la dioxibenzona . Su uso ha sido objeto de críticas (véase la controversia sobre los protectores solares ).

La cetona de Michler tiene sustituyentes dimetilamino en cada posición para .

El polímero de alta resistencia PEEK se genera a partir de 4,4'-difluorobenzofenona . La 4,4'-dihidroxibenzofenona también es de interés en este contexto. ^{[ 22 ]} La 4-cloro-4'-hidroxibenzofenona se utiliza para fabricar polímeros relacionados . ^{[ 23 ]}

Se considera "esencialmente no tóxico". ^{[ 10 ]} Sin embargo, la benzofenona está prohibida como aditivo alimentario por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA ), a pesar de que la FDA mantiene la postura de que este compuesto químico no representa un riesgo para la salud pública en las condiciones de su uso previsto. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

La Unión Europea lo permite como sustancia aromatizante, ^{[ 26 ]} habiendo establecido una ingesta dietética total de 0,3 mg/kg de peso corporal por día. ^{[ 27 ]}

Se sabe que los derivados de la benzofenona son farmacológicamente activos. Desde el punto de vista de la química molecular, se ha demostrado experimentalmente la interacción de la benzofenona con el ADN-B. ^{[ 28 ]} La interacción con el ADN y la consiguiente transferencia de energía fotoinducida constituyen la base de la actividad de la benzofenona como fotosensibilizador del ADN y podrían explicar parte de su potencial terapéutico.

En 2014, las benzofenonas fueron nombradas Alérgeno de Contacto del Año por la Sociedad Estadounidense de Dermatitis de Contacto. ^{[ 29 ]}

La benzofenona es un disruptor endocrino capaz de unirse al receptor X del pregnano . ^{[ 30 ]}