Nitrotoluole

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Nitrotoluole
Name 2-Nitrotoluol 3-Nitrotoluol 4-Nitrotoluol
Andere Namen o-Nitrotoluol,
2-Nitro-1-methylbenzol,
ONT, 2-NT
m-Nitrotoluol,
3-Nitro-1-methylbenzol
 
p-Nitrotoluol,
4-Nitro-1-methylbenzol
 
Strukturformel O-Nitrotoluol.svg M-Nitrotoluol.svg P-Nitrotoluol.svg
CAS-Nummer 88-72-2 99-08-1 99-99-0
PubChem 6944 7422 7473
Summenformel C7H7NO2
Molare Masse 137,14 g·mol−1
Aggregatzustand flüssig fest
Kurzbeschreibung gelbe ölige Flüssigkeit
mit aromatischem Geruch
gelbe Flüssigkeit
mit charakteristischem Geruch
gelbliche Kristalle
 
Schmelzpunkt −4,1 °C[1] 16,1 °C[2] 52 °C[3]
Siedepunkt 222 °C[1] 232 °C[2] 238 °C[3]
Dampfdruck 5,11 Pa (30 °C)[4],
30,47 Pa (50 °C)[4]
Löslichkeit praktisch unlöslich in Wasser,
löslich in Aceton, Benzol, Ethanol, Ether und Chloroform
GHS-
Kennzeichnung
08 – Gesundheitsgefährdend 07 – Achtung

09 – Umweltgefährlich
Gefahr[1]
08 – Gesundheitsgefährdend 07 – Achtung

09 – Umweltgefährlich
Achtung[2]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend

09 – Umweltgefährlich
Gefahr[3]
H- und P-Sätze 350​‐​340​‐​361f​‐​302​‐​411 302​‐​373​‐​411 331​‐​311​‐​301​‐​373​‐​411
keine EUH-Sätze keine EUH-Sätze keine EUH-Sätze
201​‐​273​‐​281​‐​308+313 273​‐​315 273​‐​280​‐​309+310
302+352​‐​304+340
Gefahrstoff-
kennzeichnung

[1][2][3]
Giftig Umweltgefährlich
Giftig Umwelt-
gefährlich
(T) (N)
Giftig
Giftig
(T)
Giftig Umweltgefährlich
Giftig Umwelt-
gefährlich
(T) (N)
R-Sätze 45​‐​46​‐​22​‐​62​‐​51/53 23/24/25​‐​33 23/24/25​‐​33​‐​51/53
S-Sätze 53​‐​45​‐​61 28​‐​36/37​‐​45 28​‐​37​‐​45​‐​61

Die Nitrotoluole bilden eine Stoffgruppe in der Chemie und sind aromatische Verbindungen mit einer Methylgruppe (–CH3) und einer Nitrogruppe (–NO2) als Substituenten am Benzolring. Durch unterschiedliche Anordnung der Substituenten (ortho, meta oder para) ergeben sich drei Konstitutionsisomere mit der Summenformel C7H7NO2. Das Stoffgemisch entsteht bei der Nitrierung von Toluol, wobei 2- und 4-Nitrotoluol die Hauptprodukte sind. Nitrotoluole treten als Zwischenprodukte bei der TNT-Herstellung auf und können dementsprechend häufig als Rüstungsaltlast im Boden und Grundwasser nachgewiesen werden.

Darstellung[Bearbeiten]

Bei der elektrophilen aromatischen Substitution von Toluol mit Salpetersäure ist der +I-Effekt der Methylgruppe für die Direktion des Zweitsubstituenten ausschlaggebend. Als Hauptprodukte entstehen 2-Nitrotoluol (ortho) mit 65 % und 4-Nitrotoluol (para) mit 30 %, 3-Nitrotoluol (meta) dagegen nur zu 5 %.[5]

Nitrierung von Toluol zu Nitrotoluol

Das 3-Nitrotoluol ist aus 3-Nitro-4-aminotoluol zugänglich, indem man die Aminogruppe diazotiert und das entstandene Diazoniumsalz reduktiv mit Ethanol umsetzt (Dediazonierung).[6]

Eigenschaften[Bearbeiten]

Die Siedepunkte der drei Isomere liegen nah beieinander, während ihre Schmelzpunkte sich deutlich unterscheiden. Das 4-Nitrotoluol, das die höchste Symmetrie aufweist, besitzt den höchsten Schmelzpunkt.

Verwendung[Bearbeiten]

Die Nitrotoluole sind Zwischenprodukte bei der Herstellung von Toluidinen, bei der organischen Synthese von Pestiziden, Arznei-, Farb- und Kunststoffen.

2- und 4-Nitrotoluol sind Zwischenprodukte bei der TNT-Herstellung, sie werden zunächst zu 2,4-Dinitrotoluol weiternitriert. 2-und 4-Nitrotoluol werden außerdem Plastiksprengstoffen als Markierungsstoff zugesetzt.[7]

Generell sind die Nitrobenzoesäuren aus den Nitrotoluolen durch Oxidation der Methylgruppe zugänglich. So wird z. B. 4-Nitrotoluol durch Natriumdichromat in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure zur 4-Nitrobenzoesäure oxidiert.[8]

Darstellung von 4-Nitrobenzoesäure

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

Die Nitrotoluole können explosive Dämpfe bilden, greifen Gummi und Kunststoffe an und sind krebserregend.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d Eintrag zu 2-Nitrotoluol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. Dezember 2013 (JavaScript erforderlich).
  2. a b c d Eintrag zu 3-Nitrotoluol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. Dezember 2013 (JavaScript erforderlich).
  3. a b c d Eintrag zu 4-Nitrotoluol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. Dezember 2013 (JavaScript erforderlich).
  4. a b 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).
  5. Beyer / Walter: Lehrbuch der Organischen Chemie; 19. Auflage; S. Hirzel Verlag; Stuttgart 1981; ISBN 3-7776-0356-2; S. 456.
  6. H. T. Clarke, E. R. Taylor: m-Nitrotoluene. In: Organic Syntheses. Coll. Vol. 1, S. 415 (1941) (PDF).
  7.  Jehuda Yinon: Forensic and Environmental Detection of Explosives. John Wiley & Sons, 1999, ISBN 978-0-47198371-2, S. 167 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  8. O. Kamm, A. O. Matthews: p-Nitrobenzoic acid. In: Organic Syntheses. Coll. Vol. 1, S. 392 (1941) (PDF).

Weblinks[Bearbeiten]