Hydrochinon

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Strukturformel
Strukturformel Hydrochinon
Allgemeines
Name Hydrochinon
Andere Namen
  • 1,4-Dihydroxybenzol
  • Benzol-1,4-diol
  • Benzen-1,4-diol
  • Eldoquin
  • Chinol
Summenformel C6H6O2
CAS-Nummer 123-31-9
PubChem 785
Kurzbeschreibung

farb- und geruchloser, kristalliner Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 110,11 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,36 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

170 °C[1]

Siedepunkt

286 °C[1]

Dampfdruck

15 mPa (20 °C)[1]

Löslichkeit

löslich in Wasser: 72 g·l−1 (20 °C)[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
05 – Ätzend 08 – Gesundheitsgefährdend 07 – Achtung 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 351​‐​341​‐​302​‐​318​‐​317​‐​400Vorlage:H-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze
P: 273​‐​280​‐​305+351+338 [3]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
Gesundheitsschädlich Umweltgefährlich
Gesundheits-
schädlich
Umwelt-
gefährlich
(Xn) (N)
R- und S-Sätze R: 22​‐​40​‐​41​‐​43​‐​68​‐​50Vorlage:R-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze
S: (2)​‐​26​‐​36/37/39​‐​61
MAK

nicht festgelegt[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Hydrochinon (1,4-Dihydroxybenzol) ist ein Phenol und neben Brenzcatechin (1,2-Dihydroxybenzol) und Resorcin (1,3-Dihydroxybenzol) das dritte mögliche Dihydroxybenzol. Hier befinden sich die beiden Hydroxygruppen in der para-Stellung.

Entdeckung[Bearbeiten]

Friedrich Wöhler erhielt 1844 bei der trockenen Destillation (> 280 °C) der Chinasäure ein Produktgemisch, das neben Benzol, Benzoesäure und Salicylsäure als Hauptbestandteil eine neue farblose Verbindung enthielt. Nach Lösen des Destillats in Wasser, Abfiltrieren der unlöslichen Anteile und Abdestillieren der leichter flüchtigen Komponenten, kristallisierte aus der zurückbleibenden Lösung zunächst Benzoesäure und aus deren Mutterlauge letztendlich Hydrochinon aus, das er durch wiederholte Umkristallisation in Form von farblosen, sechsseitigen Prismen rein erhielt.[5]

Vorkommen[Bearbeiten]

Hydrochinon kommt als ca. 10%ige Lösung zusammen mit 28%igem Wasserstoffperoxid in Abwehrdrüsen der Bombardierkäfer vor. Im Verteidigungsfall wird dem Gemisch Katalase zugemischt und dem Angreifer als 100 °C heißes, ätzendes Abwehrmittel entgegengespritzt.[6][7][8]

Darstellung[Bearbeiten]

Hydrochinon kann durch die Elbs-Oxidation aus Phenol synthetisiert werden.[9]

Herstellung von Hydrochinon mit der Elbs-Oxidation.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Hydrochinon ist ein stärkeres Reduktionsmittel als Brenzcatechin, da das aus Brenzcatechin entstehende o-Benzochinon energiereicher und somit ein stärkeres Oxidationsmittel ist. Ursache für Letzteres ist die elektrostatische Abstoßung der benachbarten Carbonylgruppen.

Hydrochinon ist ein farbloser, mäßig wasserlöslicher Feststoff. Es lässt sich durch Oxidation in Benzochinon (Chinon) überführen:

Hydrochinon Chinon.svg

Bei dieser Reaktion entsteht als Zwischenprodukt der tieffarbige, schwer wasserlösliche Charge-Transfer-Komplex Chinhydron (nicht abgebildet).

Verwendung[Bearbeiten]

In der Fotolabortechnik wird Hydrochinon als Reduktionsmittel zum Entwickeln von Filmen und Bildern eingesetzt. Wegen der Gefahren für Umwelt und Gesundheit gibt es Bestrebungen, die Substanz für diese Anwendungen nach Möglichkeit durch weniger riskante Stoffe zu ersetzen. In Hautcremes wird die Verwendung von Hydrochinon trotz möglicher Gesundheitsgefährdungen seit Anfang der 1990er Jahre geduldet. Es wird auch als Inhibitor für Radikalreaktionen genutzt, um die Bildung von Etherperoxiden zu verhindern.

Toxikologie[Bearbeiten]

Im Tierversuch konnte eine krebserzeugende Wirkung nachgewiesen werden. Die Kanzerogenität beim Menschen und bei Exposition innerhalb der zulässigen Grenzwerte ist umstritten.

Reaktionen[Bearbeiten]

Die einfache Bromierung von Hydrochinon mit Kaliumbromid und Brom in Tetrachlorkohlenstoff führt zum Bromhydrochinon.[10]

Einfache Bromierung von Hydrochinon

Vollständige Bromierung zum analytischen Nachweis liefert das 2,5-Dibromhydrochinon[11], dessen Schmelzpunkt bei 186 °C liegt.[12] Ebenfalls bekannt ist das Tetrabromhydrochinon, welches jedoch aus Benzochinon dargestellt wird.

Methylierung mit Dimethylsulfat ergibt das 1,4-Dimethoxybenzol, dessen Schmelzpunkt bei 56 °C liegt.

Methylierung von Hydrochinon

Eine direkte Nitrierung des Hydrochinons ist nicht möglich, da es dabei zerfällt.[13] Die Hydroxygruppen müssen daher durch Reaktion mit Essigsäureanhydrid und Schwefelsäure als Katalysator[14] mit Acetylgruppen geschützt werden, dann findet eine Nitrierung an den Positionen 2 und 6 statt. Die Verseifung des entstehenden Dinitrodiacetylhydrochinons führt schließlich zu 2,6-Dinitrohydrochinon (Schmelzpunkt 135–136 °C).[13]

Herstellung von 2,6-Dinitrohydrochinon

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g Eintrag zu CAS-Nr. 123-31-9 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 28. Januar 2007 (JavaScript erforderlich).
  2. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 123-31-9 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  3. Datenblatt Hydroquinone bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 4. April 2011 (PDF).
  4. Seit dem 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. F. Wöhler: "Ueber das Chinon", in: Pharmaceutisches Centralblatt, 1844, Nr. 39, S. 609–615 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  6. H. Schildknecht, K. Holoubekal: "Die Bombardierkäfer und ihre Explosionschemie", in: Angewandte Chemie, 1961, 73 (1), S. 1–7; doi:10.1002/ange.19610730102.
  7. Werner Nachtigall, A. Wisser: Biologisches Design, Springer-Verlag Berlin, 1. Auflage (21. Februar 2005), ISBN 978-3-540-22789-2 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  8. Gerhard G. Habermehl: Gift-Tiere und ihre Waffen, Springer-Verlag Berlin, 5. Auflage, aktualis. u. erw. A. (Juni 1994), ISBN 978-3-540-56897-1 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  9. K. Elbs: Ueber Nitrohydrochinon, in: J. Prakt. Chem., 1893, 48, S. 179–185; doi:10.1002/prac.18930480123.
  10. Autorengemeinschaft: Organikum, 19. Auflage, Johann Ambrosius Barth, Leipzig · Berlin · Heidelberg 1993, ISBN 3-335-00343-8, S. 331.
  11. M. Kohn, L. W. Guttmann: Zur Kenntnis der Bromsubstitionsprodukte des Hydrochinons, in: Monatshefte für Chemie, 1924, 45 (10), S. 573–588; doi:10.1007/BF01524599.
  12. Autorengemeinschaft: Organikum. 19. Auflage, Johann Ambrosius Barth, Leipzig · Berlin · Heidelberg 1993, ISBN 3-335-00343-8, S. 653.
  13. a b Dissertation: Methylether des 2,6-Dinitrohydrochinons und einige Derivate, Gustav Walther, Universität Basel (1904).
  14. H. Bock, S. Nick, C. Näther, J. W. Bats: Dinatrium- und Dikalium-Nitranilate: Die Cyanin-Verzerrung der Kohlenstoff-Sechsringe. In: Zeitschrift für Naturforschung B. 1994, 49, S. 1021–1030 (PDF, freier Volltext).