El cloruro de benzal (C6H5CHCl2) es un líquido incoloro que se sintetiza clorando la cadena lateral del tolueno. También se le conoce como diclorometilbenceno, α,α-diclorotolueno o cloruro de bencilideno. La primera síntesis de cloruro de benzal fue informada en 1848 por A. Cahours, quien hizo reaccionar benzaldehído con pentacloruro de fósforo (PCl5).
Tabla de contenido
1. Propiedades físicas del cloruro de benzal
El cloruro de benzal (C6H5CHCl2) es un líquido incoloro con un olor acre. Cuando se expone al aire húmedo, emite vapores y puede provocar fuertes irritaciones en las mucosas y los ojos. Sus propiedades físicas son las siguientes:
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Peso molecular | 161.03 |
| Punto de fusión | -16,2°C |
| Punto de ebullición | 205,2°C |
| Densidad a 20°C | 1,2536 g/cm³ |
| Presión de vapor a 20°C | 0,6 kPa |
| Índice de refracción (n20D) | 1,5503 |
| Tensión superficial (σ) a 20°C | 40,1 mN/m |
| Viscosidad dinámica (η) a 20°C | 2,104 mPa·s |
| Calor específico a 25°C | 222 J mol⁻¹ K⁻¹ |
| Calor de vaporización a 72°C | 50,4 kJ/mol |
Tabla 1: Propiedades Físicas dependiendo de la temperatura
| Propiedad | 0°C | 20°C | 30°C | 57°C | 79°C | 135°C |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Densidad | 1,2691 | 1,2536 | 1.2417 | 1,2122 | 1.1877 | 1,1257 |
| Presión de vapor | 0.0 | 0,6 | 0,8 | 1.3 | 1.9 | 4.0 |
| Índice de refracción (n20D) | 1,5499 | 1,5503 | 1,5506 | 1,5513 | 1,5523 | 1,5542 |
| Tensión superficial (σ) | 40,4 | 40.1 | 39,8 | 38,9 | 38.2 | 36,4 |
| Viscosidad dinámica (η) | 2.12 | 2.104 | 2.089 | 2.058 | 2.023 | 1.948 |
El cloruro de benzal puede formar varias mezclas azeotrópicas, con ejemplos enumerados en la Tabla 2.
Tabla 2: Mezclas azeotrópicas con cloruro de benzal
| Componente | pb, °C | Cloruro de benzal, % en peso |
|---|---|---|
| Lactato de isoamilo | 201 | 45 |
| n-Octanol | 195 | ca. 10 |
| Alcanfor | 210 | 25 |
| Acetamida | 191 | 85 |
| Ácido caproico | 199 | 64 |
El cloruro de benzal es soluble en etanol, éter dietílico, cloroformo y tetracloruro de carbono, pero su solubilidad en agua es limitada (0,05 g/l a 5 °C y 0,25 g/l a 39 °C).
En soluciones etanólicas y acuosas pueden ocurrir reacciones de alcohólisis o hidrólisis.
La solubilidad del cloro en 100 g de cloruro de benzal varía con la temperatura, siendo 6,2 g a 30 °C, 4,3 g a 50 °C y 1,5 g a 100 °C.
2. Reacciones químicas del cloruro de benzal
El cloruro de benzal se puede convertir en benzotricloruro mediante agentes clorantes.
En presencia de ácidos de Lewis, la cloración del anillo aromático produce cloruros de clorobenzal, que son compuestos isoméricos.
El benzaldehído se produce cuando el cloruro de benzal se hidroliza en condiciones ácidas o alcalinas.
El cloruro de benzal se puede polimerizar en presencia de compuestos como AlCl3 y FeCl3.
El sodio metálico puede convertir el cloruro de benzal en estilbeno.
3. Producción de cloruro de benzal
El cloruro de benzal se produce clorando la cadena lateral del tolueno. Se utiliza el mismo proceso y configuración de planta para producir cloruro de bencilo y benzotricloruro.
Sin embargo, la relación molar de cloro a tolueno debe ajustarse para lograr rendimientos óptimos. La fracción de subproducto de alto punto de ebullición obtenida durante la producción de cloruro de bencilo consiste principalmente en cloruro de benzal y cloruro de bencilo.
Esta fracción de subproducto se puede reciclar en la síntesis de cloruro de benzal. Como resultado, la producción de cloruro de benzal y cloruro de bencilo está estrechamente entrelazada y a menudo opera simultáneamente en la misma instalación de producción.
4. Usos del cloruro de benzal
El cloruro de benzal se utiliza principalmente para producir benzaldehído y ácido cinámico. Puede hidrolizarse en presencia de agua a temperaturas superiores a 100°C, utilizando agentes alcalinos o ácidos. Los catalizadores de Friedel-Crafts son catalizadores eficaces para esta reacción.
También se pueden utilizar para mezclas que contengan tanto cloruro de bencilo como cloruro de benzal. En estos casos se dice que el cloruro de bencilo permanece inalterado y sólo se produce benzaldehído.
Sin embargo, este proceso puede no ser comercialmente viable debido a los puntos de ebullición casi idénticos del cloruro de bencilo y el benzaldehído. La separación de estos dos compuestos mediante destilación fraccionada sería prohibitivamente costosa.
5. Toxicología del cloruro de benzal
El cloruro de benzal es un líquido incoloro con un olor acre. Emite vapores cuando se expone al aire húmedo y puede causar irritación en los ojos, la piel y las membranas mucosas.
Los datos disponibles sobre la toxicidad del cloruro de benzal indican que es menos tóxico que el cloruro de bencilo. La toxicidad oral aguda (LD50) del cloruro de benzal en ratas y ratones es de 3250 mg/kg y 2460 mg/kg, respectivamente.
La toxicidad por inhalación del cloruro de benzal también es menor que la del cloruro de bencilo, con una CL50 (exposición de 2 horas) de 400 mg/m³ en ratas y 210 mg/m³ en ratones.
Se sabe que el cloruro de benzal es mutagénico y se ha asociado con el desarrollo de tumores de piel y adenomas de pulmón en ratones. Sin embargo, no existen estudios separados sobre los efectos cancerígenos del cloruro de benzal en humanos.
Por lo tanto, está clasificado como carcinógeno del grupo 2B (evidencia de suficiencia en animales, datos insuficientes en humanos) por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) y como carcinógeno de categoría 2 por la Fundación Alemana de Investigación (DFG).
Referencia
- Benzyl Chloride and Other Side-Chain-Chlorinated Aromatic Hydrocarbons; Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. – https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/14356007.o04_o01.pub2
