Naftalén

Naftalén (alebo naftalín) je biela, kryštalická, aromatická látka, známa ako hlavná prísada do guličiek proti moliam (naftalín). Naftalén je horľavá, toxická látka so slabo narkotickým účinkom. Molekula sa skladá z dvoch benzénových jadier. Získava sa z čiernouhoľného dechtu. Používa sa aj ako dezinfekcia alebo insekticíd, hlavne na mole. Ako náhrada naftalínových guličiek sa dnes viac používa p-Dichlorbenzén. Naftalén sa ľahko odparuje (sublimuje) už pri izbovej teplote.

Štruktúra a reaktivita

Molekula naftalénu sa skladá z dvoch spojených benzénových jadier. Podľa toho je klasifikovaný ako polyjadrový aromatický uhľovodík (PAH). Naftalén má tri rezonančné štruktúry a dva druhy rovnocenných vodíkov. Typ alfa sa nachádza v polohách 1, 4, 5 a 8, typ beta v polohách 2, 3, 6 a 7.
Na rozdiel od benzénu nie sú väzby medzi jednotlivými uhlíkmi rovnako dlhé. Väzba medzi C1–C2, C3–C4, C5–C6 a C7–C8 meria 1,36 Å, väzby medzi ostatnými uhlíkmi sú dlhé 1,42 Å. Toto bolo overené rôntgenovou difrakciou a je to možné očakávať z rezonančných štruktúr, kde väzby C1–C2, C3–C4, C5–C6 a C7–C8 sú dvojité v dvoch z troch štruktúr.
Rovnako ako benzén poskytuje naftalén elektrofilné substitučné reakcie (SEAr). Väčšina elektrofilných substitúcií prebieha pri miernejších podmienkach ako substitúcie na benzéne. Elektrofilné reakcie uprednostňujú substitúciu na alfa uhlíku (s výnimkou sulfonácie, vtedy je pomer alfa a beta substituentov približne rovnaký). Reaguje tiež s halogénderivátmi (v prítomnosti chloridu železitého, príp. hlinitého), pričom dochádza k naviazaniu alkylového zvyšku na naftalénové jadro (Friedel-Craftsova alkylácia). Alkylové skupiny môžu byť na naviazané aj reakciou s alkénmi a/alebo alkoholmi za katalýzy kyselinou sírovou, príp kys. fosforečnou.
Naftalén môže byť za vysokého tlaku hydrogenovaný na 1,2,3,4-tetrahydronaftalén, čo je látka používaná ako rozpúšťadlo a predávajúce sa pod názvom Tetralín. Ďalšou hydrogenovanou formou je Dekalín (tiež bicyklo[4.4.0]dekán, alebo cis-dekalín).
Produktom oxidácie naftalénu (laboratórne manganistanom draselným, príp. chrómanom draselným, priemyselne katalytickou oxidáciou kyslíkom za prítomnosti V₂O₅) sa získava anhydrid kyseliny ftalovej, ktorý sa používa pri výrobe plastov, farbív a organických rozpúšťadiel.

Výroba

Najviac naftalénu sa vyrába z čiernouhoľného dechtu. V rokoch 1960–1990 sa naftalén získaval tiež pri frakčnej destilácii ropy. Naftalén je najhojnejšia samostatná zložka čiernouhoľného dechtu. Zloženie čiernouhoľného dechtu závisí na druhu uhlia, z ktorého sa získava. Obsah naftalénu je obvykle okolo 10 hmotnostných %. Pri priemyselnej výrobe (destilácii dechtu) sa získava olej, ktorý obsahuje až 50 hmotnostných %. Tento olej sa premýva kvapalným hydroxidom sodným, aby sa z neho odstránili kyslé zložky, predovšetkým fenoly, ďalej kyselinou sírovou pre odstránenie zásaditých zložiek. Ide o frakčnú destiláciu, pri ktorej je naftalén odizolovaný. Výsledkom celého procesu je 95 hmotnostných % surového naftalénu. Hlavnou vedľajšou zložkou (nečistotou) je tionaftalén. Naftalén získaný z ropy je obvykle čistejší než z čiernouhoľného dechtu. Pokiaľ nie je naftalén dostatočne čistý, môže sa dočistiť rekryštalizáciou v organických rozpúšťadlách.
Stopové množstvo naftalénu je produkované magnóliami a niektorými typmi vysokej zveri.

Použitie

V domácnostiach sa naftalén najviac používal ako vykurovací prostriedok, alebo ako pevné guličky proti moľom. Naftalénové výpary zabíjajú larvy molí, ktoré ničia oblečenie. V minulosti bol naftalén tiež podávaný dobytku, aby zahubil rôzne parazitujúce červy. 
Väčšie množstvo naftalénu sa používa ako surovina pre výrobu ďalších chemických látok, napríklad anhydridu kyseliny ftalovej, ktorý sa vyrába z o-xylénu a ten z naftalénu. Ďalšie deriváty naftalénu zahŕňajú sulfonované alkyl-naftalény (tenzidy) a karbaryly (insekticídy). Substituované naftalény v kombinácii s elektrón-donorovými funkčnými skupinami (alkoholy, amidy) alebo s elektrón-akceptornymi funkčnými skupinami (kyselina sírová) sú medziproduktami pri výrobe farbív. Hydrogénované formy naftalénu Tetralín a Dekalín sa používajú ako slabé organické rozpúšťadlá.