Benzoylnitrat
| Strukturformel | |||||||||||||
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| Allgemeines | |||||||||||||
| Name | Benzoylnitrat | ||||||||||||
| Summenformel | C7H5NO4 | ||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
ölige Flüssigkeit[1] | ||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||
| Molare Masse | 167,12 g·mol−1 | ||||||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig[1] | ||||||||||||
| Dichte |
1,521 g·cm−3[2] | ||||||||||||
| Löslichkeit |
löslich in Acetonitril, Benzol, Tetrachlorkohlenstoff[3] | ||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||
Benzoylnitrat ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der gemischten Säureanhydride. In der organischen Synthese wird es als Reagenz für Nitrierungs- und Oxidationsreaktionen verwendet.[3] Es wurde 1906 von Francis und Butler entdeckt.[5][6][7]
Gewinnung und Darstellung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Synthese der Verbindung erfolgt durch die Umsetzung von Benzoylchlorid mit Silbernitrat in Acetonitril bei −20 °C, wobei das feste Nebenprodukt Silberchlorid leicht abfiltriert werden kann.[6][8] Alternativ kann diese Synthese auch in Tetrachlorkohlenstoff als Lösungsmittel realisiert werden.[9]
Wegen der thermischen Instabilität wird die Verbindung nicht isoliert, sondern nur in Lösung hergestellt.[3]
Eigenschaften
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Lösungen von Benzoylnitrat sind instabil und sollten bei −40 °C gelagert werden.[3] Für die Reaktivität der Verbindung wird eine Gleichgewichtsreaktion mit der Bildung von Distickstoffpentoxid als reaktives Spezies und Benzoesäureanhydrid begründet.[8][9]
Mit Wasser erfolgt eine schnelle Hydrolyse in Benzoesäure und Salpetersäure.[1] Die Thermolyse in siedenden Tetrachlorkohlenstoff ergibt als Produkte Chlorbenzol, Benzoesäure, etwas Nitrobenzol und Kohlendioxid.[10] In siedendem Benzol werden Biphenyl, Benzoesäureanhydrid, Benzoesäure und Nitrobenzol erhalten.[11]
Verwendung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Mittels Benzoylnitrat können aromatische Verbindungen nitriert werden. Mit Toluol oder o-Xylol werden Gemische der verschieden substituierten Isomere erhalten.[8] Aus p-Terphenyl resultiert das 4,4′′-Dinitroterphenyl.[12] Sekundäre Amine können durch eine Einführung der Nitrogruppe am Aminstickstoff in die entsprechenden Nitramine überführt werden.[7]
Die Umsetzung mit primären Anilinen führt zu den entsprechenden N-Phenylbenzamiden.[7] Thiophenol wird zum Diphenyldisulfid oxidiert.[6] Bei Temperaturen unter 0 °C gelingt die gezielte Oxidation von Thioethern zu den entsprechenden Sulfoxiden.[13] Bei einer Umsetzung mit Alkoholen können die entsprechenden aliphatischen Nitrate erhalten werden.[6]
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ a b c A. V. Topchiev: Nitration of Hydrocarbons and other Organic Compounds. Elsevier, 2013, ISBN 978-1-4831-8438-8, S. 284 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ Carl L. Yaws: The Yaws Handbook of Physical Properties for Hydrocarbons and Chemicals Physical Properties for More Than 54,000 Organic and Inorganic Chemical Compounds, Coverage for C1 to C100 Organics and Ac to Zr Inorganics. Gulf Professional Publishing, 2015, ISBN 978-0-12-801146-1, S. 141 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ a b c d e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 1999–2013, John Wiley and Sons, Inc., Eintrag für Benzoyl Nitrate, abgerufen am 8. August 2013.
- ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ Francis Ernest Francis: The Preparation and Reactions of Benzoyl Nitrate in J. Chem. Soc. Trans. 89 (1906) 1–4, doi:10.1039/CT9068900001.
- ↑ a b c d Francis Francis: Ueber Benzoylnitrat, ein neues Nitrirungsmittel. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 39, Nr. 4, 1906, S. 3798–3804, doi:10.1002/cber.19060390452.
- ↑ a b c Thomas Howard Butler: Ueber die Umsetzung des Benzoylnitrats mit den Aminen. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 39, Nr. 4, 1906, S. 3804–3807, doi:10.1002/cber.19060390453.
- ↑ a b c Michael E. Kurz, Lin Tien A. Yang, Edward P. Zahora, Richard C. Adams: Nitration by aroyl nitrates. In: The Journal of Organic Chemistry. 38, Nr. 13, 1973, S. 2271–2277, doi:10.1021/jo00953a001.
- ↑ a b V. Gold, E. D. Hughes, C. K. Ingold: Kinetics and mechanism of aromatic nitration. Part V. Nitration by acyl nitrates, particularly by benzoyl nitrate. In: Journal of the Chemical Society (Resumed). Nr. 0, 1950, S. 2467–2473, doi:10.1039/JR9500002467.
- ↑ I. Horáček, F. Hrabák: Thermal decomposition of acyl nitrates. In: Collection of Czechoslovak Chemical Communications. 39, Nr. 9, 1974, S. 2608–2612, doi:10.1135/cccc19742608.
- ↑ L. R. Barlow: The free radical decomposition of benzoyl nitrate and its pressure dependence. In: Tetrahedron. 24, Nr. 13, 1968, S. 4913–4915, doi:10.1016/S0040-4020(01)98688-0.
- ↑ Michael E. Kurz, S. Eugene. Woodby: Concurrent nitration and oxygenation of o-xylene and hemimellitene with aroyl nitrates. In: The Journal of Organic Chemistry. 41, Nr. 14, 1976, S. 2443–2447, doi:10.1021/jo00876a019.
- ↑ Robert Louw, Hans P. W. Vermeeren, Joost J. A. van Asten, Willem J. Ultée: Reaction of sulphides with acyl nitrates; a simple and rapid method for preparing sulphoxides. In: Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. Nr. 13, 1976, S. 496–497, doi:10.1039/C39760000496.