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
Nameo-Dinitrobenzolm-Dinitrobenzolp-Dinitrobenzol
Andere Namen1,2-Dinitrobenzol1,3-Dinitrobenzol1,4-Dinitrobenzol
StrukturformelStruktur von o-DinitrobenzolStruktur von m-DinitrobenzolStruktur von p-Dinitrobenzol
CAS-Nummer528-29-099-65-0100-25-4
25154-54-5 (Isomerengemisch)[1]
PubChem1070774527492
SummenformelC6H4N2O4
Molare Masse168,11 g·mol−1
Aggregatzustandfest
Kurzbeschreibungfarblose Kristallegelbliche Kristallefarblose Kristalle
Schmelzpunkt118 °C[2]89 °C[3]174 °C[4]
Siedepunkt318 °C[2]291 °C[3]299 °C[4]
Dichte1,565 (17 °C)[5]1,575 (18 °C)[5]1,625 (18 °C)[5]
Dampfdruck0,08 Pa (30 °C)[6]0,07 Pa (30 °C)[6]
0,34 Pa (50 °C)[6]0,23 Pa (50 °C)[6]
Löslichkeitunlöslich in Wasser
GHS-
Kennzeichnung
aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[7] ggf. erweitert
GefahrensymbolGefahrensymbolGefahrensymbol
Gefahr[1]
H- und P-Sätze300+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-WertSchweiz: 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]

Commons: Dinitrobenzole – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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.

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Globales Harmonisiertes System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien (GHS) Piktogramm für gesundheitsgefährdende Stoffe.
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Autor/Urheber: , Lizenz: CC BY-SA 4.0
Synthese von Dinitrobenzol-Isomeren mit Angabe der RELATIVEN Ausbeuten in % (Joachim Buddrus, Bernd Schmidt: Grundlagen der Organischen Chemie, 5. Auflage, de Gruyter Verlag, Berlin, 2015, S. 402−404, ISBN 978-3-11-030559-3.)
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Struktur von p-Dinitrobenzol
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Struktur von m-Dinitrobenzol
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Struktur von o-Dinitrobenzol