Trinitrochlorbenzol

Strukturformel
Allgemeines
Name	Trinitrochlorbenzol
Andere Namen	2-Chlor-1,3,5-trinitrobenzol (IUPAC); 1-Chlor-2,4,6-trinitrobenzol; 2,4,6-Trinitrochlorbenzol; Pikrylchlorid;
Summenformel	C6H2ClN3O6
Kurzbeschreibung	hellgelbe Kristallnadeln[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	201-864-3
ECHA-InfoCard	100.001.695
PubChem	6953
ChemSpider	6687
Wikidata	Q2453531
Eigenschaften
Molare Masse	247,55 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,797 g·cm−3 (20 °C)[2]
Schmelzpunkt	83 °C[2]
Löslichkeit	sehr schwer in Wasser (530 mg·l−1 bei 16 °C)[2]; wenig in Ethanol und Benzol, etwas mehr in Diethylether[1];
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 228‐300+310+330‐410
	EUH: 001‐044
	P: 210‐262‐280‐301+310+330‐302+352+310‐304+340+310 [2]
	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. Der Name Pikrylchlorid stammt aus der Frühzeit der Organischen Chemie (19. Jahrhundert), da die damalige Synthese über die Reaktion von Pikrinsäure mit Phosphorpentachlorid ablief.

Darstellung

Trinitrochlorbenzol kann durch Nitrierung von 2,4-Dinitrochlorbenzol durch Nitriersäure (65%ige Salpetersäure und 98%ige Schwefelsäure) dargestellt werden.[1] Der Reaktionsmechanismus entspricht dabei einer elektrophilen aromatischen Substitution.

Die Verbindung kann auch durch die Umsetzung von Pyridiniumpikrat mit Phosphoroxychlorid erhalten werden.[4]

Eigenschaften

Trinitrochlorbenzol bildet hellgelbe Kristallnadeln, die bei 83 °C schmelzen. Die Schmelzenthalpie beträgt 73,3 kJ·kg⁻¹.[4] Für die Schmelze sind Dampfdruckdaten bekannt.

Dampfdruck der Schmelze[4]
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.[5] Wichtige Explosionskennzahlen sind:

Wichtige explosionsrelevante Eigenschaften
Sauerstoffbilanz	−45,3 %[4]
Stickstoffgehalt	16,98 %[1]
Bleiblockausbauchung	31,5 cm³·g⁻¹[4]
Detonationsgeschwindigkeit	7200 m·s⁻¹[4]
Verpuffungspunkt	395–397 °C[4]
Schlagempfindlichkeit	16 Nm[4]
Reibempfindlichkeit	bis 355 N Stiftbelastung keine Reaktion[4]

Reaktionen

Trinitrochlorbenzol reagiert mit vielen nukleophilen Verbindungen unter Substitution des Chloratoms. Mit wässriger Ammoniak-Lösung entsteht 2,4,6-Trinitroanilin. Die Reaktion mit Hyrazinhydrat liefert 2,4,6-Trinitrophenylhydrazin, das als analytisches Reagens zum Nachweis von Ketonen und Aldehyden verwendet wird.

Die genannten Substitionsreaktionen verlaufen nach einem Additions-Eliminierungs-Mechanismus. 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 sp³-hybridisiertem Kohlenstoff erfolgen. Bei der Reaktion mit Alkalialkoholaten wurden die Meisenheimer-Komplexe entdeckt.

Verwendung

Die Verbindung hat als Explosivstoff ähnliche Eigenschaften wie Trinitrotoluol, übertrifft dieses sogar an Brisanz. Sie wird aber trotzdem in der Praxis wenig verwendet.[4]

Literatur

Beilsteins Handbuch der Organischen Chemie, Band 5 (Hauptwerk S. 273; 1. Ergänzungswerk S. 140; 2. Ergänzungswerk S. 205).

Einzelnachweise

Explosivstoffe, Wasag-Chemie, Essen 1961, S. 166.
Eintrag zu 2-Chlor-1,3,5-trinitrobenzol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. Januar 2021. (JavaScript erforderlich)
Eintrag zu 2-chloro-1,3,5-trinitrobenzene im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
J. Köhler, R. Meyer, A. Homburg: Explosivstoffe, zehnte, vollständig überarbeitete Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 2008, S. 332, ISBN 978-3-527-32009-7.
Sprengstoffgesetz, Anhang I, Liste der explosionsgefährlichen Stoffe (BGBl. 1975 I S. 853), auf die das Gesetz in vollem Umfang anzuwenden ist.

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[Explosivstoffe-1] Explosivstoffe, Wasag-Chemie, Essen 1961, S. 166.

[GESTIS-2] Eintrag zu 2-Chlor-1,3,5-trinitrobenzol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. Januar 2021. (JavaScript erforderlich)

[CLP_100.001.695-3] Eintrag zu 2-chloro-1,3,5-trinitrobenzene im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.

[Explosivstoffe2-4] J. Köhler, R. Meyer, A. Homburg: Explosivstoffe, zehnte, vollständig überarbeitete Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 2008, S. 332, ISBN 978-3-527-32009-7.

[SprengG-5] Sprengstoffgesetz, Anhang I, Liste der explosionsgefährlichen Stoffe (BGBl. 1975 I S. 853), auf die das Gesetz in vollem Umfang anzuwenden ist.