Trinitrochlorbenzol
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| Strukturformel | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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| Allgemeines | ||||||||||
| Name | Trinitrochlorbenzol | |||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | C6H2ClN3O6 | |||||||||
| Kurzbeschreibung |
hellgelbe Kristallnadeln[1] | |||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||
| Molare Masse | 247,55 g·mol−1 | |||||||||
| Aggregatzustand |
fest | |||||||||
| Dichte |
1,797 g·cm−3 (20 °C)[2] | |||||||||
| Schmelzpunkt |
83 °C[2] | |||||||||
| Löslichkeit |
in Wasser praktisch unlöslich[2], wenig löslich in Ethanol und Benzol, etwas mehr löslich in Diethylether[1] | |||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||
| ||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | ||||||||||
Das Trinitrochlorbenzol (2,4,6-Trinitrochlorbenzol, Pikrylchlorid) ist eine feste chemische Verbindung, die explosionsgefährliche Eigenschaften besitzt. Es leitet sich sowohl vom Chlorbenzol als auch vom Nitrobenzol ab. Die Struktur besteht aus einem Benzolring mit angefügtem Chlor (–Cl) und drei Nitrogruppen (–NO2) als Substituenten. Der Name Pikrylchlorid stammt aus der Frühzeit der Organischen Chemie (19. Jahrhundert), als gefunden wurde, dass die Verbindung aus Pikrinsäure und Phosphorpentachlorid entsteht und durch Kochen mit wässriger Sodalösung wieder in diese umgewandelt wird, in Analogie zur Beziehung Benzoesäure/Benzoylchlorid, allgemein Carbonsäure/Carbonsäurechlorid.
Darstellung
Man gewinnt es durch Nitrierung von 2,4-Dinitrochlorbenzol, wobei jedoch höchstkonzentrierte Säuren (65%iges Oleum und 98%ige Salpetersäure) benötigt werden.[1] Die Verbindung kann auch durch die Umsetzung von Pyridiniumpikrat mit Phosphoroxychlorid erhalten werden.[5]
Eigenschaften
Trinitrochlorbenzol bildet hellgelbe Kristallnadeln, die bei 83 °C schmelzen. Die Schmelzenthalpie beträgt 73,3 kJ·kg−1.[5] Für die Schmelze sind Dampfdruckdaten bekannt.
| Dampfdruck der Schmelze[5] | ||||||||||||
| Temperatur | in °C | 83 | 100 | 150 | 200 | 270 | ||||||
| Druck | in mbar | 0,05 | 0,2 | 2 | 12,5 | 100 | ||||||
Trinitrochlorbenzol ist ein explosionsgefährlicher Stoff im Sinne des Sprengstoffgesetzes. Wichtige Explosionskennzahlen sind:
- Detonationsgeschwindigkeit: 7200 m·s−1 bei der Dichte von 1,76 g·cm−3[5]
- Verpuffungspunkt: 395–397 °C[5]
- Bleiblockausbauchung: 31,5 cm3·g−1[5]
- Schlagempfindlichkeit: 16 N·m[5]
- Reibempfindlichkeit: keine Reaktion bis zu einer Stiftbelastung von 355 N[5]
Reaktionen
Pikrylchlorid reagiert mit vielen nukleophilen Verbindungen unter Substitution des Chloratoms. Mit wässriger Ammoniak-Lösung entsteht 2,4,6-Trinitroanilin (früher Pikrylamin, Pikrylamid oder Pikramid genannt). Hyrazinhydrat liefert 2,4,6-Trinitrophenylhydrazin, wichtig als analytisches Reagens zum Nachweis von Ketonen und Aldehyden.
Die genannten Substitionsreaktionen verlaufen nach einem Additions-Eliminierungsmechanismus. Der alte Vergleich mit den Carbonsäurechloriden ist insofern gerechtfertigt, weil in beiden Fällen eine nukleophile Substitution am ungesättigten Kohlenstoffatom vorliegt, die prinzipiell über Zwischenstufen mit tetragonalem (sp3) Kohlenstoffatom erfolgen. Bei der Reaktion mit Alkalialkoholaten wurden die Meisenheimer-Komplexe entdeckt.
Das Denken in Analogien ist zwar typisch für den Chemiker, für Anfänger und Fachfremde aber verwirrend. Daher sollte die Bezeichnung "Pikryl-" mit großer Zurückhaltung verwendet werden. So gab es früher Diskussionen, ob die Alkoxy-2,4,6-trinitrophenole Pikryläther (-ether) oder Pikrylester genannt werden sollten; analog Pikrylamine oder Pikrylamide?
Verwendung
Die Verbindung hat als Explosivstoff ähnliche Eigenschaften wie Trinitrotoluol, übertrifft dieses sogar an Brisanz. Sie wird aber trotzdem in der Praxis wenig verwendet.[5]
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Explosivstoffe, Wasag-Chemie, Essen 1961, S. 166.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Eintrag zu CAS-Nr. 88-88-0 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
- ↑ 3,0 3,1 Referenzfehler: Es ist ein ungültiger
<ref>-Tag vorhanden: Für die Referenz namensESISwurde kein Text angegeben. - ↑ Datenblatt 2-Chloro-1,3,5-trinitrobenzene bei Sigma-Aldrich (PDF).
- ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,8 J. Köhler, R. Meyer, A. Homburg: Explosivstoffe, zehnte, vollständig überarbeitete Auflage,, Wiley-VCH, Weinheim 2008, ISBN 978-3-527-32009-7.
Literatur
- Beilsteins Handbuch der Organischen Chemie, Band 5 (Hauptwerk S. 273; 1. Ergänzungawerk S. 140; 2. Ergänzungswerk S. 205).