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4-Chlorophénol

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4-Chlorophénol
Identification
Nom systématique 4-chlorophénol
Synonymes

parachlorophénol, p-chlorophénol, 4-CP

No CAS 106-48-9
No ECHA 100.003.094
No RTECS SK2800000
DrugBank DB13154
PubChem 4684
SMILES
InChI
Apparence aiguilles incolores à grises
odeur de type phénol[1]
Propriétés chimiques
Formule C6H5ClO  [Isomères]
Masse molaire[3] 128,556 ± 0,007 g/mol
C 56,06 %, H 3,92 %, Cl 27,58 %, O 12,45 %,
pKa 9,38[2]
Propriétés physiques
T° fusion 43 °C[1]
T° ébullition 220 °C[1]
Solubilité 27 g·l-1 (eau, 20 °C)[1]
Masse volumique 1,31 g·cm-3 (20 °C)[1]
Point d’éclair 121 °C[1]
Pression de vapeur saturante 13-15 hPa (20 °C)
1,42 hPa (50 °C)[1]
Viscosité dynamique 5 cP (25 °C)[4]
Thermochimie
ΔfusH° 13,600 kJ·mol-1[5]
ΔvapH° 47,04 kJ·mol-1[6]
Propriétés optiques
Indice de réfraction  1,541 9
 1,557 9[7]
Précautions
SGH[1]
SGH05 : CorrosifSGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotiqueSGH09 : Danger pour le milieu aquatique
Danger
H290, H302, H312, H314, H332 et H411
Transport
   2020   
Écotoxicologie
DL50 670 mg·kg-1 (rat, oral)[8]
15 000 mg·kg-1 (rat, dermique)[9]
LogP 2,39[1]
Composés apparentés
Isomère(s) 2-Chlorophénol
3-Chlorophénol
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
modifier 

Le 4-chlorophénol est un composé aromatique de formule C6H5ClO (ClC6H4OH). Constitué d'un cycle benzénique substitué par un groupe hydroxyle (phénol) et un atome de chlore en positions 1,4-, c'est l'un des trois isomères du monochlorophénol, le composé para.

Propriétés

Le 4-chlorophénol se présente sous la forme d'aiguilles incolores à grises avec une odeur de type phénol[1] désagréable et pénétrante[10]

Il est faiblement soluble dans l'eau (27,7 g·l-1[1]) et également plus dense (1,31)[1]. Il est en revanche très soluble dans l'éthanol, l'éther, le chloroforme et le benzène[7], et soluble en milieu alcalin[11].

Les aiguilles fondent vers 43 °C, et la forme liquide bout vers 224 °C[1]. Le 4-chlorophénol se décompose quand il et chauffé, produisant du chlorure d'hydrogène[12], du phosgène et des dibenzodioxines polychlorées[1].

Le composé est combustible (point d'éclair de 120 °C, coupelle fermée[1]) mais peu inflammable[1].

Avec une pKA de 9,31[2], il est très légèrement plus acide que le phénol (9,99[2]) ; ceci s'explique par l'effet -I du chlore qui stabilise la forme anionique phénolate, mais du fait de sa position opposée au groupe hydroxyle sur le cycle, cet effet est plus faible que pour les isomères méta (9,08) et ortho (8,48).

Le 4-chlorophénol présente un risque d'explosion au contact d'oxydants forts, et réagit dangereusement avec les réducteurs, les bases fortes (formation de dihydrogène), et les hydrures[1].

Il présente des risques aigus (forte irritation et effets corrosifs sur les muqueuses et la peau, risque de lésions graves des yeux et des voies respiratoires, troubles du système nerveux central) ou chroniques (irritation des yeux, des voies respiratoires et de la peau) pour la santé. Les principales sources d'exposition sont les voies respiratoires et par contact avec la peau. Les chlorophénols sont particulièrement facilement absorbés lorsqu'ils sont présents sous une forme non-ionisée, mais l'expérience de la manipulation professionnelle indique que le contact cutané, même avec les sels de chlorophénols, peut être une voie d'absorption importante[1].

Synthèse

Chloration du phénol

Du fait de l'effet orienteur ortho-para du groupe hydroxyle, le 4-chlorophénol peut être obtenu directement par chloration du phénol. La chloration du phénol fondu par le dichlore produit un mélange des composés ortho et para dans un ratio d'environ 35/65, qui ne dépend guère de la température. Le ratio entre les deux isomères dépend avant tout du réactif de chloration et du milieu réactionnel. Un solvant polaire tel que l'acétonitrile ou le nitrobenzène favorisera la production du 4-chlorophénol, tout comme l'utilisation de chlorure de sulfuryle comme agent chlorant[13],[14].

Autres

Le 4-chlorophénol peut aussi être produit par diazotation de la 4-chloroaniline en son sel de diazonium, puis réaction avec l'oxyde de cuivre(I) (réaction de Sandmeyer)[15],[16], ou une variante de cette réaction à partir du p-nitrosophénol[16]. Il peut enfin être produit par réduction sélective de chlorobromophénols[16].

Utilisation

Synthèses organiques

Le clofibrate, un médicament pour contrôler le taux de cholestérol et de triglycérides dans le sang, est dérivé du 4-chlorophénol.

Le 4-chlorophénol est avant tout un intermédiaire dans la production d'autres composés, comme des colorants, des médicaments ou des produits phytosanitaires[17].,

Parmi les produits dont il participe à la synthèse, on peut citer, le 2,4-dichlorophénol[18] (autre intermédiaire de synthèse, biocide), le 4-chlorophénol-o-crésol[18] (germicide), le chlorofénizon[19] (acaricide), la phosacétine[19] (rodenticide), le dichlorophène[18] (pesticide), le triadimefon (en)[18] (fongicide), la climbazole (en) [20] (antifongique topique), le difénoconazole[20] (fongicide), le profoxydime[20] (herbicide), le 2-benzyl-4-chlorophénol[21] (biocide) et le clofibrate[21] (médicament hypolipémiant).

Il fut autrefois produit en grande quantité comme précurseur de l'hydroquinone[22]. Il sert également dans la production de colorants d'anthraquinone, comme la quinizarine[21]. Il est un précurseur classique de cette dernière, par réaction avec l'anhydride phtalique, puis hydrolyse du chlorure[23],[24].

Autres utilisations

Le 4-chlorophénol est solvant sélectif dans le raffinage d'huiles minérales[19],[17]. Il est aussi utilisé comme biocide dans certains produits désinfectants ménagers, hospitaliers ou agricoles[7] et même stérilisateur de sol[25]. Il est également utilisé comme agent antibactérien local dans la thérapie du canal radiculaire et comme antiseptique topique dans certaines pommades[26], notamment en médecine vétérinaire (pour le chat)[27],[25]. Il sert enfin de dénaturant pour alcool[19].

Résidu

Le 4-chlorophénol est connu comme résidu de l'utilisation du triadiménol (de)[28].

Notes et références

  1. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q et r Entrée « 4-Chlorophenol » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 17 décembre 2020 (JavaScript nécessaire)
  2. ↑ a b et c CRC Handbook of Tables for Organic Compound Identification, Third Edition, 1984, (ISBN 0-8493-0303-6).
  3. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  4. ↑ Muller F et al; Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 7th ed. (2005). NY, NY: John Wiley & Sons; Chlorophenols. Online Posting Date: June 15, 2000.
  5. ↑ Yaws, C.L., Chemical Properties Handbook: Physical, Thermodynamic, Environmental, Transport, Safety and Health Related Properties for Organic and Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, New York, NY 1999., p. 142
  6. ↑ Yaws, C.L., Chemical Properties Handbook: Physical, Thermodynamic, Environmental, Transport, Safety and Health Related Properties for Organic and Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, New York, NY 1999., p. 118
  7. ↑ a b et c O'Neil, M.J. (ed.). The Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Whitehouse Station, NJ: Merck and Co., Inc., 2006., p. 356
  8. ↑ Federation Proceedings, Federation of American Societies for Experimental Biology. Vol. 2, Pg. 76, 1943
  9. ↑ HYSAAV. Vol. 29(10), Pg. 37, 1964
  10. ↑ Lewis, R.J. Sr.; Hawley's Condensed Chemical Dictionary 14th Edition. John Wiley & Sons, Inc. New York, NY 2001., p. 257
  11. ↑ Lide, D.R. CRC Handbook of Chemistry and Physics 86TH Edition 2005-2006. CRC Press, Taylor & Francis, Boca Raton, FL 2005, p. 3-110
  12. ↑ Lewis, R.J. Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials. 9th ed. Volumes 1-3. New York, NY: Van Nostrand Reinhold, 1996, p. 803
  13. ↑ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 6th ed.Vol 1: Federal Republic of Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. 2003 to Present, p. V8 387 (2003)
  14. ↑ Ashford, R.D. Ashford's Dictionary of Industrial Chemicals. London, England: Wavelength Publications Ltd., 1994., p. 208
  15. ↑ Lewis, R.J., Sr (Ed.). Hawley's Condensed Chemical Dictionary. 12th ed. New York, NY: Van Nostrand Rheinhold Co., 1993, p. 270
  16. ↑ a b et c The Merck Index. 10th ed. Rahway, New Jersey: Merck Co., Inc., 1983., p. 302
  17. ↑ a et b Lewis, R.J. Sr.; Hawley's Condensed Chemical Dictionary 14th Edition. John Wiley & Sons, Inc. New York, NY 2001., p. 270
  18. ↑ a b c et d USEPA; Ambient Water Quality Criteria Doc: Chlorinated Phenols p.A-5 (1980) EPA 440/5-80-032
  19. ↑ a b c et d Hazardous Substances Data Bank (HSDB)
  20. ↑ a b et c (en) Schollee, Jennifer; Schymanski, Emma; Stravs, Michael; Gulde, Rebekka; Thomaidis, Nikolaos; Hollender, Juliane, Parent-Transformation Product Pairs from Eawag (DOI 10.1007/s13361-017-1797-6)
  21. ↑ a b et c Desmurs JR et al; Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. (2005). NY, NY: John Wiley & Sons; Chlorophenols. Online Posting Date: December 4, 2000.
  22. ↑ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim, Wiley-VCH, (DOI 10.1002/14356007.a07_001.pub2), « Chlorophenols »
  23. ↑ L. A. Bigelow et H. H. Reynolds, « Quinizarin », Org. Synth., vol. 6,‎ , p. 78 (DOI 10.15227/orgsyn.006.0078)
  24. ↑ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim, Wiley-VCH, (DOI 10.1002/14356007.a02_355), « Anthraquinone Dyes and Intermediates »
  25. ↑ a et b Rossoff, I.S. Handbook of Veterinary Drugs. New York: Springer Publishing Company, 1974., p. 106
  26. ↑ (en) « Parachlorophenol », sur DrugBank
  27. ↑ Budavari, S. (ed.). The Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Whitehouse Station, NJ: Merck and Co., Inc., 1996., p. 359
  28. ↑ Swiss Pesticides and Metabolites from Kiefer et al 2019 (DOI 10.1016/j.watres.2019.114972)
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