Hexamethylbenzol

Strukturformel
Allgemeines
Name	Hexamethylbenzol
Andere Namen	Mellitol; Melliten;
Summenformel	C12H18
Kurzbeschreibung	orthorhombische Prismen oder Nadeln[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	201-777-0
ECHA-InfoCard	100.001.616
PubChem	6908
Wikidata	Q413592
Eigenschaften
Molare Masse	162,28 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,042 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	165,5 °C[1]
Siedepunkt	263,4 °C[1]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser, löslich in Ethanol, Ether, Aceton, Benzol, Essigsäure und Chloroform[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]	keine GHS-Piktogramme
	keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze	H: keine H-Sätze
	P: keine P-Sätze [3]
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Hexamethylbenzol (Mellitol, Melliten) ist ein mit sechs Methylgruppen substituiertes Benzol und damit ein aromatischer Kohlenwasserstoff.

Geschichte und Eigenschaften

Im Jahr 1880 beobachteten J. Le Bel und W. H. Greene, dass bei der Umsetzung von Methanol über geschmolzenem Zinkchlorid auch Hexamethylbenzol gebildet wurde.[4]

{\ce {15 CH3OH -> C6(CH3)6 + 3 CH4 + 15 H2O}}

Die Reaktion wurde interpretiert als Dehydrocyclisierung von Ethen zu Benzol unter anschließender Friedel-Crafts-Alkylierung durch Methylchlorid.

\mathrm {2\ CH_{3}OH+ZnCl_{2}\longrightarrow 2\ CH_{3}Cl+Zn{(OH)}_{2}}

\mathrm {C_{6}H_{6}+6\ CH_{3}Cl\longrightarrow C_{6}{(CH_{3})}_{6}+6\ HCl}

Hexamethylbenzol ist ein Feststoff, der orthorhombische Prismen oder Nadeln bildet.[1] Der Schmelzpunkt liegt bei 165,5 °C und ist damit der höchste der methylsubstituierten Benzole.

Der Trivialname Mellitol leitet sich aus der Mellitsäure (Benzolhexacarbonsäure) ab, die wiederum aus Mellit (Honigstein) isoliert wurde. In gleicher Weise leitet sich daraus der Trivialname des 1,2,3-Trimethylbenzols (Hemellitol, Hemi-Mellitol) ab. Die Silbe Hemi- kennzeichnet hier die Hälfte an Substituenten.


Mellitol (Hexamethylbenzol)	Hemellitol

Im Jahr 1929 bewies Kathleen Lonsdale erstmals die Form des Hexamethylbenzols und zeigte somit, dass der Benzolring hexagonal und eben ist.[5] Im Gegensatz dazu weist das Hexamethylbenzol-Dikation eine pentagonal-pyramidale Struktur auf, bei dem das apikale sechsfach koordinierte Kohlenstoffatom sowohl an eine Methylgruppe (Bindungslänge 1,479(3) Å) sowie die fünf basalen Kohlenstoffatome gebunden ist (Bindungslängen 1,694(2)–1,715(3) Å).[6]

Darstellung

Zur Darstellung wird eine Lösung von Phenol in Methanol über einen längeren Zeitraum auf einen aktivierten Aluminiumoxid-Katalysator von 530 °C getropft.[7][8]

Verwendung

Weil es elektronenreich ist, kann Hexamethylbenzol als Ligand in der metallorganischen Chemie verwendet werden. Es findet Verwendung in zahlreichen metallorganischen Synthesen, z. B. mit Titan, Chrom, Cobalt, Rhodium und Rhenium.[9][10][11][12] Zwei weitere Beispiele aus der Organoruthenium-Chemie sind die Sandwichkomplexe Ru(ɳ⁴-C₆(CH₃)₆)(ɳ⁶-C₆(CH₃)₆) und das Dikation [Ru(ɳ⁶-C₆(CH₃)₆)₂]²⁺.[13]

Hexamethylbenzol wird ferner als Lösungsmittel für die ³He-NMR-Spektroskopie verwendet.[14]

Literatur

H. W. Earhart, Andrew P. Komin: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons, Inc., 2000, ISBN 978-0-471-23896-6, Kapitel Polymethylbenzenes, doi:10.1002/0471238961.1615122505011808.a01.

Einzelnachweise

David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-280.
L. O. Brockway, J. M. Robertson: "The Crystal Structure of Hexamethylbenzene and the Length of the Methyl Group Bond to Aromatic Carbon Atoms", in: J. Chem. Soc., 1939, S. 1324–1332; doi:10.1039/JR9390001324.
Datenblatt Hexamethylbenzol bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 17. Januar 2017 (PDF).
Clarence D. Chang: "Hydrocarbons from Methanol", in: Catal. Rev. Sci. Eng., 1983, 25 (1), S. 1–118; Abstract.
Kathleen Lonsdale: "The Structure of the Benzene Ring in C₆ (CH₃)₆", in: Proceedings of the Royal Society, 1929, 123A, S. 494–515; doi:10.1098/rspa.1929.0081.
Moritz Malischewski, K. Seppelt: Die Molekülstruktur des pentagonal-pyramidalen Hexamethylbenzol-Dikations C₆(CH₃)₆²⁺ im Kristall. In: Angewandte Chemie. Band 129, Nr. 1, 2017, S. 374–376, doi:10.1002/ange.201608795.
N. M. Cullinane, S. J. Chard, C. W. C. Dawkins: Hexamethylbenzene In: Organic Syntheses. 35, 1955, S. 73, doi:10.15227/orgsyn.035.0073; Coll. Vol. 4, 1963, S. 520 (PDF).
Phillip S. Landis, Werner O. Haag: "Formation of Hexamethylbenzene from Phenol and Methanol", in: The Journal of Organic Chemistry, 1963, 28 (2), S. 585–585; doi:10.1021/jo01037a517.
H. H. Zeiss, W. Herwig: "ACETYLENIC π-COMPLEXES OF CHROMIUM IN ORGANIC SYNTHESIS", in: J. Am. Chem. Soc., 1958, 80 (11), S. 2913–2913; doi:10.1021/ja01544a091.
B. Franzus, P. J. Canterino, R. A. Wickliffe: "TITANIUM TETRACHLORIDE-TRIALKYLALUMINUM COMPLEX – A CYCLIZING CATALYST FOR ACETYLENIC COMPOUNDS", in: J. Am. Chem. Soc., 1959, 81 (6), S. 1514–1514; doi:10.1021/ja01515a061.
Ernst Otto Fischer, Hans Hasso Lindner: "Über Aromatenkomplexe von Metallen. LXXVI. Di-hexamethylbenzol-metall-π-komplexe des ein- und zweiwertigen Kobalts und Rhodiums", in: Journal of Organometallic Chemistry, 1964, 1 (4), S. 307–317; doi:10.1016/S0022-328X(00)80056-X.
Ernst Otto Fischer, Manfred Wilhelm Schmidt: "Über Aromatenkomplexe von Metallen, XCI. Über monomeres und dimeres Bis-hexamethylbenzol-rhenium", in: Chemische Berichte, 1966, 99 (7), S. 2206–2212; doi:10.1002/cber.19660990719.
M. A. Bennett, T. N. Huang, T. W. Matheson, A. K. Smith: "(η⁶-Hexamethylbenzene)Ruthenium Complexes", in: Inorganic Syntheses, 1982, 21, S. 74–78; doi:10.1002/9780470132524.ch16.
M. Saunders, H. A. Jimenez-Vazquez, A. Khong: "NMR of ³He Dissolved in Organic Solids", in: J. Phys. Chem., 1996, 100 (39), S. 15968–15971; doi:10.1021/jp9617783.

Weblinks

Commons: Hexamethylbenzol – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Eintrag zu Hexamethylbenzol. In: P. J. Linstrom, W. G. Mallard (Hrsg.): NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg MD, abgerufen am 19. Dezember 2012.

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[CRC-1] David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-280.

[Brockway-2] L. O. Brockway, J. M. Robertson: "The Crystal Structure of Hexamethylbenzene and the Length of the Methyl Group Bond to Aromatic Carbon Atoms", in: J. Chem. Soc., 1939, S. 1324–1332; doi:10.1039/JR9390001324.

[FLUKA-3] Datenblatt Hexamethylbenzol bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 17. Januar 2017 (PDF).

[Chang-4] Clarence D. Chang: "Hydrocarbons from Methanol", in: Catal. Rev. Sci. Eng., 1983, 25 (1), S. 1–118; Abstract.

[5] Kathleen Lonsdale: "The Structure of the Benzene Ring in C₆ (CH₃)₆", in: Proceedings of the Royal Society, 1929, 123A, S. 494–515; doi:10.1098/rspa.1929.0081.

[6] Moritz Malischewski, K. Seppelt: Die Molekülstruktur des pentagonal-pyramidalen Hexamethylbenzol-Dikations C₆(CH₃)₆²⁺ im Kristall. In: Angewandte Chemie. Band 129, Nr. 1, 2017, S. 374–376, doi:10.1002/ange.201608795.

[7] N. M. Cullinane, S. J. Chard, C. W. C. Dawkins: Hexamethylbenzene In: Organic Syntheses. 35, 1955, S. 73, doi:10.15227/orgsyn.035.0073; Coll. Vol. 4, 1963, S. 520 (PDF).

[8] Phillip S. Landis, Werner O. Haag: "Formation of Hexamethylbenzene from Phenol and Methanol", in: The Journal of Organic Chemistry, 1963, 28 (2), S. 585–585; doi:10.1021/jo01037a517.

[9] H. H. Zeiss, W. Herwig: "ACETYLENIC π-COMPLEXES OF CHROMIUM IN ORGANIC SYNTHESIS", in: J. Am. Chem. Soc., 1958, 80 (11), S. 2913–2913; doi:10.1021/ja01544a091.

[10] B. Franzus, P. J. Canterino, R. A. Wickliffe: "TITANIUM TETRACHLORIDE-TRIALKYLALUMINUM COMPLEX – A CYCLIZING CATALYST FOR ACETYLENIC COMPOUNDS", in: J. Am. Chem. Soc., 1959, 81 (6), S. 1514–1514; doi:10.1021/ja01515a061.

[11] Ernst Otto Fischer, Hans Hasso Lindner: "Über Aromatenkomplexe von Metallen. LXXVI. Di-hexamethylbenzol-metall-π-komplexe des ein- und zweiwertigen Kobalts und Rhodiums", in: Journal of Organometallic Chemistry, 1964, 1 (4), S. 307–317; doi:10.1016/S0022-328X(00)80056-X.

[12] Ernst Otto Fischer, Manfred Wilhelm Schmidt: "Über Aromatenkomplexe von Metallen, XCI. Über monomeres und dimeres Bis-hexamethylbenzol-rhenium", in: Chemische Berichte, 1966, 99 (7), S. 2206–2212; doi:10.1002/cber.19660990719.

[13] M. A. Bennett, T. N. Huang, T. W. Matheson, A. K. Smith: "(η⁶-Hexamethylbenzene)Ruthenium Complexes", in: Inorganic Syntheses, 1982, 21, S. 74–78; doi:10.1002/9780470132524.ch16.

[14] M. Saunders, H. A. Jimenez-Vazquez, A. Khong: "NMR of ³He Dissolved in Organic Solids", in: J. Phys. Chem., 1996, 100 (39), S. 15968–15971; doi:10.1021/jp9617783.