Trinitromethan
| Strukturformel | |||||||
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| Allgemeines | |||||||
| Name | Trinitromethan | ||||||
| Andere Namen |
Nitroform | ||||||
| Summenformel | CHN3O6 | ||||||
| CAS-Nummer | 517-25-9 | ||||||
| PubChem | 10602 | ||||||
| Kurzbeschreibung |
farbloser Feststoff (unterhalb des Schmelzpunktes)[1] | ||||||
| Eigenschaften | |||||||
| Molare Masse | 151,04 g·mol−1 | ||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||
| Dichte |
1,806 g·cm−1[2] | ||||||
| Schmelzpunkt |
25,35 °C[2] | ||||||
| Löslichkeit |
gut löslich in Wasser[1] | ||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||
Trinitromethan ist ein instabiles Nitroderivat des Methans und damit ein Nitroalkan. Die Verbindung ist der dreifachsubstituierte Vertreter der Reihe der Nitromethane mit Nitromethan, Dinitromethan, Trinitromethan und Tetranitromethan.
Gewinnung und Darstellung
Trinitromethan wurde zuerst 1857 in Form seines Ammoniumsalzes durch Schischkow hergestellt. Im Jahr 1918 wurde eine Synthese durch die kombinierte Oxydation und Nitrierung von Ethin mit Salpetersäure entwickelt[4][5], die eine industrielle Herstellung erlaubt.[6] Hierbei werden die beiden Reaktanten in einem Rohrreaktor im Gegenstromprinzip umgesetzt.[6] Im Labor kann es ebenfalls durch Hydrolyse von Tetranitromethan unter milden basischen Bedingungen gewonnen werden.[7] Auch die Herstellung durch Reaktion von Salpetersäure mit Isopropylalkohol ist möglich.[8] Das Ammoniumsalz entsteht bei der Einwirkung von Wasser oder Alkohol auf Trinitroacetonitril.[9]
Eigenschaften
Trinitromethan ist eine starke Säure.[10] Die farblose freie Säure ist instabil, das intensiv gelbe Anion (NO2)3C− in wässriger Lösung stabil.[11] Für Trinitromethan können zwei tautomere Strukturen formuliert werden. Das Gleichgewicht liegt fast vollständig auf der Seite der C-H-aciden Struktur. Quantenchemische Berechnungen ergeben eine Differenz der freien Enthalpie von 33,0 kJ·mol−1 zur N-OH-aciden Struktur.[12] Das 1H-NMR-Spektrum zeigt nur ein einziges Signal bei 2,48 ppm für die C-H-Funktion.[13] In der Reihe der Nitromethane ist dies die größte Verschiebung gegenüber Methan mit 9,767 ppm, Nitromethan mit 5,72 ppm und Dinitromethan mit 3,90 ppm.[13]
Verwendung
Trinitromethan wird zur Herstellung von Sprengstoffen und Treibstoffen verwendet.[8]
Sicherheitshinweise
Trinitromethan explodiert bei raschem Erhitzen heftig.[9] Auch Lösungen mit einem Wassergehalt von weniger als 55 Ma% können sich noch explosiv zersetzen.[6]
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 Trinitromethane (Chemyq)
- ↑ 2,0 2,1 Schoedel, H.; Dienelt, R.; Bock, H.: Trinitromethane. In: Acta Crystallographica C. 50, Nr. 11, 1994, S. 1790–1792. doi:10.1107/S0108270194002131.
- ↑ Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ K.J.P. Orton: B.P. 125.000 (1918)
- ↑ Orton, K. J. P.; McKie, P. V.: XXXVI.—The action of nitric acid on unsaturated hydrocarbons. The action of nitric acid on acetylene. In: Journal of the Chemical Society. 117, 1920, S. 283–297. doi:10.1039/CT9201700283.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 Wetterholm, A.: Production of trinitromethane on an industrial scale. In: Tetrahedron. 19, Supplement 1, 1963, S. 155–163. doi:10.1016/S0040-4020(63)80052-6.
- ↑ Gakh, A. A.; Bryan, J. C.; Burnett, M. N.; Bonnesen, P. V.: Synthesis and structural analysis of some trinitromethanide salts. In: Journal of Molecular Structure. 520, Nr. 1–3, 2000, S. 221–228. doi:10.1016/S0022-2860(99)00333-6.
- ↑ 8,0 8,1 Production of trinitromethane.
- ↑ 9,0 9,1 Richard Escales; Nitrosprengstoffe, S.200, ISBN 978-3-8330-0114-7.
- ↑ Shechter, H.; Cates, H. L. Jr.: Addition Reactions of Trinitromethane and α,ß-Unsaturated Ethers. In: Journal of Organic Chemistry. 26, Nr. 1, 1961, S. 51–53. doi:10.1021/jo01060a010.
- ↑ Novikov, S. S.; Slovetskii, V. I.; Shevelev, S. A.; Fainzilberg, A. A.: Spectrophotometric Determination of the Dissociation Constants of Aliphatic Nitro Compounds. In: Russian Chemical Bulletin. 11, Nr. 4, 1962, S. 552–559. doi:10.1007/BF00904751.
- ↑ Brand, H.; Liebman, J. F.; Schulz, A.: Cyano-, Nitro- and Nitrosomethane Derivatives: Structures and Gas-Phase Acidities. In: European Journal of Organic Chemistry. 2008, Nr. 27, 2008, S. 4665–4675. doi:10.1002/ejoc.200800583.
- ↑ 13,0 13,1 Hofmann, W.; Stefaniak, L.; Urbanski, T.; Witanowski, M.: Proton Magnetic Resonance Study of Nitroalkanes. In: Journal of the American Chemical Society. 86, Nr. 4, 1964, S. 554–558. doi:10.1021/ja01058a005.