Au début du 19ème siècle, l'huile de baleine rendu a été largement utilisé dans les réverbères de la ville. célèbre scientifique Michael Faraday était curieux de connaître sa composition. En chauffant, il a été en mesure d'obtenir un gaz inflammable qu'il a appelé bicarburet d'hydrogène. Ce gaz a été rebaptisé plus tard le benzène. Aujourd'hui, le benzène est un produit chimique important dans la synthèse des produits que vous utilisez tous les jours, comme le polystyrène, le caoutchouc synthétique et de la drogue.
Sources et structure
La formule moléculaire du benzène est C6H6; les six atomes de carbone forment un anneau en forme d'hexagone avec un seul hydrogène fixé à chaque atome de carbone. Les doubles liaisons alternées entre les atomes de carbone forment ce que les chimistes appellent un système π délocalisé constitué de chevauchement des orbitales; cette structure permet aux électrons dans les doubles liaisons réparties également autour de l'anneau.
Le benzène est un dérivé du pétrole produit dans le cadre du processus de raffinage. D'autres hydrocarbures présents dans le pétrole brut peuvent être modifiés par une réaction à haute température en présence d'un catalyseur; Ces réactions donnent le benzène, qui peut alors être extrait à partir d'autres produits en utilisant des solvants tels que le diéthylène glycol. Le benzène est également produit à partir du charbon dans le cadre du procédé de fabrication de coke. La production totale de benzène est de plus de 8 millions de litres par an.
styrène
L'une des utilisations les plus importantes de benzène dans la fabrication d'éthylbenzène, qui a un groupe -CH2-CH3 fixé au noyau benzénique. L'éthylbenzène peut à son tour être déshydrogéné avec l'élimination d'un atome d'hydrogène, de sorte que le groupe -CH2-CH3 est remplacé par un groupe -CH2-CH2, avec une double liaison entre les deux atomes de carbone. Ce produit est appelé le styrène et est utilisé pour fabriquer certains caoutchoucs synthétiques, ainsi que le polystyrène, l'une des matières plastiques les plus courantes. Styrofoam est un nom de marque pour une sorte de mousse de polystyrène utilisé dans tout, des tasses de café pour emballer les arachides.
Cumene
Cumene ou isopropylbenzène est un autre composé produit à partir du benzène. Il a un groupe CH3-CH2-CH3 avec l'atome de carbone central (CH2) fixé sur le noyau benzénique. Cumène peut à son tour être utilisée pour produire du phénol et de l'acétone. L'acétone est un solvant commun trouvé dans des produits comme dissolvant et diluant pour peinture. Le phénol est un produit chimique industriel extrêmement important utilisé pour produire de nombreux médicaments, comme l'aspirine, et diverses matières plastiques. Phénol est également utile dans les laboratoires de biochimie, où il est utilisé pour aider à purifier des acides nucléiques comme l'ADN.
cyclohexane
Ajouter de l'hydrogène au benzène ou à hydrogéner à l'aide d'un catalyseur, on obtient un composé symétrique magnifiquement appelé le cyclohexane, C6H12. Dans le cyclohexane, les six atomes de carbone forment un cycle à six côtés à peu près en forme de chaise, avec deux atomes d'hydrogène attachés à chaque atome de carbone. La molécule peut adopter d'autres conformations, mais ceux-ci ont une énergie plus élevée, donc il prend généralement la conformation chaise. Cyclohexane est un précurseur important dans la fabrication de l'acide adipique, qui à son tour est utilisé pour produire du nylon, un polymère commun dans tout, de bas à la corde.
Considérations et autres utilisations
Sur une plus petite échelle, le benzène est également utilisé pour produire nitrobenzène à l'aide d'acides nitrique et sulfurique. Le nitrobenzène à son tour, est un précurseur de l'aniline, une molécule qui contient un groupe -NH2 fixé sur le cycle benzène, utilisé pour fabriquer des colorants et des matières plastiques. Benzène bénéficie également d'autres créneaux utilise aussi bien. On a déjà couramment utilisé comme solvant, mais il est un agent cancérigène connu, de sorte que les chimistes préfèrent aujourd'hui méthylbenzène ou du toluène, qui contient un groupe -CH3 fixé au noyau benzénique et est un produit chimique plus sûr à utiliser.