È quindi costituito da un anello benzenico con uno degli atomi di idrogeno sostituito da un fenile, cioè da un altro anello benzenico privo di idrogeno. Il d. si classifica quindi fra gli idrocarburi aromatici ed è precisamente il più semplice termine contenente più di un nucleo, a nuclei non condensati. Si presenta come solido cristallino incolore, cristallizzato nel sistema monometrico; fonde a 69÷79 °C e bolle a 254,9 °C. Ha un odore gradevole; è poco solubile in acqua (100 g d'acqua sciolgono 0,03 di d., a 25 °C), ma ben solubile in alcool etilico (100 g del quale sciolgono ben 56 g di d. a 20 °C) e nell'etere etilico, oltre che in molti altri comuni solventi organici. Il suo peso specifico allo stato liquido (a 73 °C) è 0,992 g/cm3, cioè molto vicino a quello dell'acqua. Il d. si trova in piccola percentuale nel catrame di carbon fossile, dal quale può venire isolato. Industrialmente può essere preparato in molti modi; i principali sono solo due, che utilizzano benzene come materia prima. Con il primo processo, il benzene viene inviato allo stato di vapore ad alta temperatura su ossido di ferro Fe3O4 rovente (a circa 1.000 °C); si ha probabilmente una dissociazione omolitica del benzene:
seguita da una ricombinazione dei radicali, per cui la reazione globale si può scrivere:
2C6H6
C6H5 –
H5C6 + H2L'altro metodo consiste nel far gorgogliare del vapore di benzene in piombo fuso alla temperatura di 750 °C circa; la reazione che si verifica è analoga alla precedente. In entrambi i casi solo una parte del benzene viene trasformata in d.; una parte, invece, non reagisce (onde viene separata dai prodotti e riciclata), mentre un'ultima parte si converte in omologhi superiori del d., cioè in composti aventi più di due anelli, quali trifenile, tetrafenile, ecc. Da un punto di vista chimico, il d. presenta tutte le reazioni tipiche dell'anello benzenico, accentuate dal fatto che la presenza del secondo anello può esaltare la reattività. In particolare, questa mutua influenza dei due anelli, favorisce le reazioni di sostituzione degli atomi di idrogeno nelle posizioni orto e para, cioè sugli atomi di carbonio 2, 4, 6 e 2', 4' e 6'. Il d. presenta però anche reazioni particolari, sulle quali vale la pena di soffermarsi. Anzitutto, occorre dire che la stereochimica delle reazioni può avere un notevole effetto sul loro andamento. Allo stato solido la molecola d. si presenta pressoché piana, cioè con i due piani dei due nuclei benzenici coincidenti in un unico piano. In tal modo gli orbitali π di ognuno dei due anelli sono fra loro allineati e possono fondersi, aumentando la possibilità di risonanza della molecola e quindi stabilizzandola. Tuttavia, il legame fra i due anelli ha carattere prevalentemente di legame semplice, cioè σ, e quindi ammette rotazioni relative dei due anelli attorno alla linea che li unisce. In questo modo una molecola allo stato vapore (e quindi con maggiore contenuto energetico) può presentare i due anelli su piani diversi, sempre però appartenenti a uno stesso fascio. Se introduciamo sugli anelli dei sostituenti, specialmente se ingombranti, la posizione di minore energia può esigere che i due piani si posizionino fra di loro con un certo angolo fisso. Se i sostituenti hanno forma e posizione opportuna, la rotazione attorno al legame σ può essere del tutto impedita e la molecola non sarà più libera di ruotare. È quindi facilmente intuibile come nelle sostituzioni, soprattutto se sono già presenti dei sostituenti, la forma sterica del gruppo sostituente possa influenzare fortemente la reazione e al limite impedirla. Un'altra cosa da considerare è la stabilità degli anelli benzenici, legata alla particolare distribuzione dei legami π. Così, una reazione di idrogenazione del d. condotta in condizioni abbastanza blande (ad esempio a 180 °C con nichel di Raney come catalizzatore) porta alla saturazione di un anello, lasciando intatto l'altro anello. Il prodotto che si ottiene è il fenil-cicloesano (o cicloesil-benzene) avente formula:
Se si fosse condotta un'idrogenazione più energica si sarebbero potuti idrogenare entrambi gli anelli; in ogni caso però l'idrogenazione di un anello avviene completamente o non avviene affatto. Per quanto detto prima circa la stereochimica del d. sostituito, si deve concludere che i derivati di questo composto per sostituzione possono avere o meno delle attività ottiche secondo le posizioni in cui avviene la sostituzione e secondo che i gruppi permettano o meno la rotazione relativa dei due anelli. Ad esempio il composto:
acido 2, 6'-difenil-disolfonico, avendo due sostituenti abbastanza grandi in posizioni orto (2 e 6') non avrà possibilità di rotazione relativa; avremo quindi due forme otticamente attive, cioè due isomeri ottici. Questa particolare forma di isomeria è detta anche atropisomeria. Invece il composto:
acido 3, 5'-difenil-disolfonico, ha una forma tale per cui è possibile la libera rotazione dei due anelli: non si ha isomeria ma un'unica forma possibile (in quanto essa coincide anche con la sua simmetria, che sarebbe l'acido 5, 3'-difenil-disolfonico o acido m, m'-difenil-disolfonico, ove m sta per meta-) che ovviamente non presenta attività ottica. In generale, nonostante la facilità con cui il d. può essere fatto reagire, la maggior parte dei suoi derivati che hanno interesse industriale non è preparata dal d. stesso, ma da altri composti più facilmente preparabili. Ad esempio, la benzidina o 4, 4'-diamminodifenile o p, p'-diamminodifenile (ove p- sta per para-), che è un'importante intermediario per la preparazione di coloranti azoici, si prepara a partire dal benzene direttamente. Questo viene nitrato a nitrobenzene C6H5―NO2 che poi per deidrogenazione si trasforma in idrazobenzene
L'idrazobenzene è un isomero della benzidina; in opportune condizioni può trasformarsi in questa secondo una reazione che si chiama appunto trasposizione benzidinica e che si può scrivere così:
La stessa benzidina può essere preparata anche con la sintesi di Ullmann a partire dalla para-bromoanilina
Per trattamento con sodio (che sottrae il bromo con produzione di NaBr) si ha condensazione di due molecole di questo composto, con formazione di benzidina. La stessa reazione porterebbe al d. se si usasse non la p-bromoanilina ma del bromobenzene. ║ Usi: il principale impiego del d. si ha nella preparazione dei suoi derivati, che rappresentano dei prodotti intermedi per la fabbricazione di sostanze più complesse, quali coloranti, medicinali, plastificanti, ecc. Il cicloesilbenzene può sostituire il cumene nella produzione di fenolo ed acetone. Il d. da solo è impiegato come antisettico e fungicida. È utilizzato ad esempio nella conservazione degli agrumi sia spruzzandolo su questi in soluzione molto diluita che impregnando la carta in cui sono avvolti. Esso presenta però una forte azione tossica sul sistema nervoso centrale, per cui il suo impiego è vietato dalla legislazione di molti Paesi. Prodotti clorurati ottenuti clorurando direttamente la miscela di d. e di polifenili che si ottiene nella fabbricazione del d. sono impiegati come plastificanti per materie plastiche e vernici. Infine il d. in miscela eutettica con il difeniletere C6H5―O―C6H5 è utilizzato come mezzo di trasporto di calore in chimica ed in termotecnica con il nome di Dowtherm.