Dinitrobenzole

Die Dinitrobenzole (nach der IUPAC-Nomenklatur Dinitrobenzen, auch DNB) bestehen aus einem Benzolring mit zwei Nitrogruppen (–NO2) als Substituenten. Durch unterschiedliche Anordnung der Nitrogruppen ergeben sich drei Konstitutionsisomere mit der Summenformel C6H4N2O4. Das m-Dinitrobenzol fällt u. a. bei der Sprengstoffherstellung an.

Vertreter

Dinitrobenzole
Name o-Dinitrobenzol m-Dinitrobenzol p-Dinitrobenzol
Andere Namen 1,2-Dinitrobenzol 1,3-Dinitrobenzol 1,4-Dinitrobenzol
Strukturformel Struktur von o-Dinitrobenzol Struktur von m-Dinitrobenzol Struktur von p-Dinitrobenzol
CAS-Nummer 528-29-0 99-65-0 100-25-4
25154-54-5 (Isomerengemisch)[1]
PubChem 10707 7452 7492
Summenformel C6H4N2O4
Molare Masse 168,11 g·mol−1
Aggregatzustand fest
Kurzbeschreibung farblose Kristalle gelbliche Kristalle farblose Kristalle
Schmelzpunkt 118 °C[2] 89 °C[3] 174 °C[4]
Siedepunkt 318 °C[2] 291 °C[3] 299 °C[4]
Dichte 1,565 (17 °C)[5] 1,575 (18 °C)[5] 1,625 (18 °C)[5]
Dampfdruck 0,08 Pa (30 °C)[6] 0,07 Pa (30 °C)[6]
0,34 Pa (50 °C)[6] 0,23 Pa (50 °C)[6]
Löslichkeit unlöslich in Wasser
GHS-
Kennzeichnung 		aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[7] ggf. erweitert
Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol
Gefahr[1]
H- und P-Sätze 300+310+330​‐​373​‐​410[2] 330​‐​310​‐​300​‐​373​‐​410[3] 300​‐​310​‐​330​‐​373​‐​410[4]
keine EUH-Sätze
260​‐​280​‐​284​‐​301+310+330​‐​302+352+310​‐​361+364​‐​304+340+310[2] 260​‐​264​‐​273​‐​280​‐​284​‐​301+310[3] 260​‐​264​‐​273​‐​280​‐​284​‐​301+310[4]
MAK-Wert Schweiz: 0,15 ml·m−3 bzw. 1 mg·m−3[8]

Eigenschaften

Die Dinitrobenzole sind allesamt kristalline Feststoffe. Die Siedepunkte der drei Isomere liegen relativ nah beieinander, während sich ihre Schmelzpunkte deutlicher unterscheiden. Das p-Dinitrobenzol, das die höchste Symmetrie aufweist, besitzt den höchsten Schmelzpunkt.

Darstellung

Das m-Dinitrobenzol ist durch erneute Nitrierung von Nitrobenzol zugänglich, die Reaktion läuft mit Schwefelsäure säurekatalysiert ab. Der −I-Effekt und der −M-Effekt der Nitrogruppe des Nitrobenzols bewirken zu 93 % eine Direktion in die meta-Stellung. Die ortho- und para-Produkte treten nur zu 6 bzw. 1 % auf.[9]

Eine grün markierte Nitrogruppe als Zweitsubstituent am Benzolring.

Verwendung

Eine Reduktion des m-Dinitrobenzols mit Natriumsulfid in wässriger Lösung führt zu m-Nitroanilin, die komplette Reduktion (Fe/HCl) zu m-Phenylendiamin.[10]

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Einzelnachweise

  1. ↑ a b Eintrag zu Dinitrobenzol, Isomere in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 12. März 2017. (JavaScript erforderlich)
  2. ↑ a b c d Eintrag zu 1,2-Dinitrobenzol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 4. März 2020. (JavaScript erforderlich)
  3. ↑ a b c d Eintrag zu 1,3-Dinitrobenzol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 4. März 2020. (JavaScript erforderlich)
  4. ↑ a b c d Eintrag zu 1,4-Dinitrobenzol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 4. März 2020. (JavaScript erforderlich)
  5. ↑ a b c Brockhaus ABC Chemie, VEB F.A. Brockhaus Verlag, Leipzig 1971.
  6. ↑ a b c d H: Félix-Rivera, M.L. Ramírez-Cedeño, R.A. Sánchez-Cuprill, S.P. Hernández-Rivera: Triacetone triperoxide thermogravimetric study of vapor pressure and enthalpy of sublimation in 303–338 K temperature range; in: Thermochim. Acta, 2011, 514, S. 37–43 (doi:10.1016/j.tca.2010.11.034).
  7. ↑ Eintrag zu Dinitrobenzene im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 11. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  8. ↑ Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach Dinitrobenzol (alle Isomeren)), abgerufen am 4. März 2020.
  9. ↑ Joachim Buddrus: Grundlagen der organischen Chemie, 3. Auflage, de Gruyter, Berlin 2003, ISBN 3-11-014683-5, S. 360.
  10. ↑ Beyer / Walter: Lehrbuch der Organischen Chemie, 19. Auflage, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1981, ISBN 3-7776-0356-2, S. 536, 542.