1,4-Dibrombenzol (106-37-6) Physikalische und Chemische Eigenschaften
1,4-Dibrombenzol
Ein para-dibromiertes aromatisches Zwischenprodukt, geliefert als kristalliner halogenierter monoaromatischer Stoff zur Verwendung in Spezial-Synthesen, Materialforschung und analytischen Referenzstandards.
| CAS-Nummer | 106-37-6 |
| Familie | Halogenierte Monoaromaten |
| Typische Form | Farbloser kristalliner Feststoff |
| Gängige Qualitäten | BP, EP, JP, USP |
1,4-Dibrombenzol ist ein para-disubstituierter halogenierter monoaromatischer Stoff der allgemeinen Formel \(\ce{C6H4Br2}\). Strukturell handelt es sich um einen symmetrischen, planaren Benzolring mit zwei Bromatomen an den Positionen 1 und 4 (para-Orientierung). Die Bromsubstituenten verleihen signifikante Atommasse und Polarisierbarkeit, während sie durch induktive Elektronenziehende Effekte zusammen mit Lone-Pair-Beteiligung in der Resonanz wirken; dies erzeugt ein Molekül, das insgesamt unpolar bezüglich Wasserstoffbrückenbindungen ist (keine H‑Brücken-Donatoren oder -Akzeptoren), aber moderat polarisierbar, was sich in einem messbaren Dipolmoment in der kondensierten Phase widerspiegelt.
Elektronische und physikochemische Eigenschaften: Die topologische polare Oberfläche (TPSA) beträgt 0 Ų und die Verbindung besitzt keine H‑Brücken-Donoren oder -Akzeptoren, was mit geringer Wasserlöslichkeit und schwachen Wasserstoffbrücken-Wechselwirkungen korreliert. Die Lipophilie ist für einen kleinen Aromaten hoch (XLogP ~ 3,8; experimentelles Log Kow ≈ 3,79), was zu einem moderat bis hohen Bioakkumulationspotenzial in aquatischen Organismen führt. Die chemische Stabilität entspricht der von halogenierten Benzolen — resistent gegen einfache Hydrolyse unter Umgebungsbedingungen, thermisch stabil bis zur Zersetzungstemperatur, jedoch anfällig für oxidative oder metabolische Aktivierung (Arenoxid-Wege) unter starken oxidierenden Bedingungen oder im biologischen Stoffwechsel.
Industrielle Relevanz: Weit verbreitet als Zwischenprodukt in der organischen Synthese (Färbemittel- und pharmazeutische Zwischenchemie) und historisch als Begasungsmittel eingesetzt. Die physikalischen Eigenschaften — kristalliner Feststoff bei Raumtemperatur mit beträchtlichem Dampfdruck — ermöglichen eine unkomplizierte Handhabung als Feststoff oder Schmelze in Formulierungs- und Syntheseprozessen. Übliche Handelsqualitäten für diesen Stoff sind: BP, EP, JP, USP.
Grundlegende Physikalische Eigenschaften
Dichte
Experimentell gemeldeter Wert: 0,9641 @ \(99,6\,^\circ\mathrm{C}\). Die Quelle gibt keinen expliziten Einheiten an; der Kontext legt nahe, dass es sich um eine bei dieser Temperatur gemessene Dichte handelt.
Schmelzpunkt
Schmelzpunkt: \(87,3\,^\circ\mathrm{C}\). Der hohe Schmelzpunkt (für einen kleinen Aromaten) entspricht einem symmetrischen, kristallinen para-Isomer, das im Festkörper effizient packt.
Siedepunkt
Siedepunkt: \(220,40\,^\circ\mathrm{C}\). Der relativ hohe Siedepunkt reflektiert die hohe Atommasse der zwei Bromsubstituenten und die daraus resultierenden verstärkten van-der-Waals-Wechselwirkungen.
Dampfdruck
Dampfdruckdaten: \(0,05\ \mathrm{mmHg}\) (Temperatur nicht spezifiziert in einem Eintrag) und \(0,0575\ \mathrm{mmHg}\) bei \(25\,^\circ\mathrm{C}\). Diese Werte zeigen eine messbare Flüchtigkeit bei Raumtemperatur und erklären die Relevanz der Inhalationsgefährdung in industriellen Umgebungen.
Flammpunkt
Kein experimentell ermittelter Wert für diese Eigenschaft in den vorliegenden Daten verfügbar.
Chemische Eigenschaften
Löslichkeit und Phasenverhalten
- Beschrieben als farbloser bis weißer kristalliner Feststoff mit einem geruch, der an Xylol erinnert.
- Löslichkeitsangaben (wortwörtlich): „LÖSLICH IN TOLUOL, SEHR LÖSLICH IN HEISSEM TOLUOL; SEHR LÖSLICH IN KOHLESTOFFDISULFID.“
- Weitere Angaben: „Praktisch unlöslich in Wasser; löslich in ca. 70 Teilen Alkohol; löslich in Benzol, Chloroform; sehr löslich in Ether.“
- Konzentrationshinweise: „> 10% in Aceton“ und „> 10% in Benzol.“ Interpretation: Die Verbindung ist effektiv unlöslich in Wasser (\(\ce{H2O}\)), löst sich jedoch gut in unpolaren und moderat polaren organischen Lösungsmitteln (Aromaten, Ether, Kohlenstoffdisulfid, Ketone, chlorierte Lösungsmittel). Das Phasenverhalten entspricht dem von schweren halogenierten Aromaten: geringe Wasserlöslichkeit, gute Lösefähigkeit in organischen Medien und Möglichkeit der Verdampfung aus wässrigen Phasen aufgrund des Dampfdrucks und der geschätzten Henry-Konstanten, die an anderer Stelle berichtet sind.
Reaktivität und Stabilität
- Thermische Zersetzung: „MODERAT GEFÄHRLICH; BEI ERHITZEN ZUR ZERSETZUNG ENTSTEHEN GIFTIGE DÄMPFE VON /WASSERSTOFFBROMID/.“ Wasserstoffbromid sollte chemisch als \(\ce{HBr}\) dargestellt werden.
- Chemisches Klassenverhalten: Halogenierte Benzole sind im Allgemeinen chemisch stabil gegenüber nukleophiler Hydrolyse und neutralen wässrigen Bedingungen. Die elektrophile aromatische Substitutionsreaktivität ist im Vergleich zu Benzol reduziert, da Halogene insgesamt deaktivierend wirken, jedoch über Resonanz Substituenten ortho/para dirigieren. Unter stark oxidierenden Bedingungen kann es zu Ringoxidation oder Debromierung kommen. Die Biotransformation im Tierreich erfolgt über metabolische Aktivierung (Arenoxid-Zwischenstufen), die bromierte Phenole erzeugt, was eine Anfälligkeit für xenobiotische Stoffwechselwege trotz chemischer Stabilität unter Umgebungsbedingungen zeigt.
Thermodynamische Daten
Standard-Enthalpien und Wärmekapazität
Vorliegende thermochemische Daten (laut Bericht): - Verdampfungsenthalpie: 13.047,8 g cal/g mol (angegebene Einheiten wie gemeldet). - Schmelzenthalpie: 20,55 cal/g = 85,98 J/g = 20.284 J/mol. Andere Standardenthalpien (Bildung), molare Wärmekapazitäten und verlässliche, tabellierte temperaturabhängige Wärmekapazitätsdaten sind im vorliegenden Datensatz nicht vorhanden. Für diese fehlenden Größen steht kein experimentell ermittelter Wert zur Verfügung.
Molekulare Parameter
Molekulargewicht und Formel
- Molekülformel: \(\ce{C6H4Br2}\).
- Molekulargewicht: \(235,90\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\) (gemeldet als 235.90).
- Exakte Masse: 235,86593 (gemeldet).
- Monoisotopische Masse: 233,86798 (gemeldet).
LogP und Polarität
- Berechnetes XLogP: 3,8.
- Experimentell gemeldeter Log Kow: 3,79.
- TPSA: 0 Ų. Interpretation: Die Verbindung ist lipophil mit vernachlässigbarer polarer Oberfläche und keiner H‑Brücken-Funktionalität, was zu geringer Wasserlöslichkeit und einer Tendenz zur Partitionierung in organische Phasen und biologische Systeme führt (moderates bis hohes Biokonzentrationspotenzial).
Strukturelle Merkmale
- Aromatische para-Disubstitution verleiht hohe molekulare Symmetrie und effiziente Kristallpackung (konsistent mit dem beobachteten Schmelzpunkt und den berichteten kristallographischen Parametern).
- Bromsubstituenten erhöhen die molekulare Polarisierbarkeit und Masse; sie sind schwach elektronendonierend durch Resonanz, aber stark elektronenziehend durch Induktion, wodurch der Ring für elektrophile Substitutionen deaktiviert wird und neue Substitutionen ortho/para gerichtet erfolgen.
- Keine drehbaren Bindungen gemeldet; Ringrigidität und das Fehlen flexibler Substituenten beeinflussen das Festkörperverhalten und intermolekulare Wechselwirkungen.
Identifikatoren und Synonyme
Registrierungsnummern und Codes
- CAS: 106-37-6
- EG (Europäische Gemeinschaft) Nummer: 203-390-2
- UNII: 9991W3M5HZ
- ChEBI: CHEBI:37150
- ChEMBL: CHEMBL195407
- InChI: InChI=1S/C6H4Br2/c7-5-1-2-6(8)4-3-5/h1-4H
- InChIKey: SWJPEBQEEAHIGZ-UHFFFAOYSA-N
- SMILES: C1=CC(=CC=C1Br)Br
(Die oben angegebenen Identifikatoren genau wie berichtet angeben; InChI, InChIKey und SMILES sind als maschinenlesbare Identifikatoren inline dargestellt.)
Synonyme und Strukturformeln
Ausgewählte Synonyme (wie berichtet): p‑Dibrombenzol; 1,4‑Dibrombenzol; para‑Dibrombenzol; p‑Bromphenylbromid; Benzol, 1,4‑dibromo‑. Zusätzliche Einreicher- und Händler-Synonyme existieren und können geringfügige orthographische Varianten enthalten.
Industrielle und kommerzielle Anwendungen
Repräsentative Verwendungen und Branchenbereiche
Gemeldete Hauptverwendungen: Zwischenprodukt in der organischen Synthese (Farbstoffe und Arzneimittel), Herstellung von Zwischenprodukten und historische Verwendung als Begasungsmittel. Der Stoff wird produziert und eingesetzt in der industriellen organischen Chemie, wobei seine Rolle als halogenierter Aryl-Baustein genutzt wird.
Rolle in Synthese oder Formulierungen
- Häufig verwendet als arylischer Elektrophil oder als Vorstufe für weitere Funktionalisierungen (Kupplungsreaktionen und substituierte aromatische Synthesen).
- Herstellungsmethoden umfassen die Umwandlung von diazotisiertem p‑Bromoanilin und katalytische Bromierung von Brombenzol, was praktische Syntheserouten für Maßstabproduktionen verdeutlicht.
- In Formulierungen machen seine geringe Polarität und Kompatibilität mit organischen Lösungsmitteln den Stoff geeignet als Reaktionslösungsmittel/-zusatz oder als kristallines Zwischenprodukt zum Umgang in organischen Matrizes.
Falls eine kurze Zusammenfassung der Anwendung über die oben genannten Punkte hinaus benötigt wird, sind im aktuellen Datenkontext keine weiteren Anwendungsdetails verfügbar; in der Praxis wird der Stoff basierend auf den oben beschriebenen allgemeinen Eigenschaften ausgewählt.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Akute und berufliche Toxizität
- Gefahrenklassifizierung (berichtet): Haut- und Augenreizend (Skin Irrit. 2, Eye Irrit. 2), kann Atemwegsreizungen verursachen (STOT SE 3) und Gefahren bei wiederholter Exposition einschließlich Organtoxizität (Leber, Niere) sind in aggregierten Klassifizierungen genannt.
- Toxikologische Hinweise: Potenzial für berufliche Hepatotoxizität und neurotoxische Lösungsmittel-typische Effekte wurden berichtet; experimentelle Tierversuche zeigen Leberschäden und kovalente Bindung an DNA bei einigen Arten nach intraperitonealer Verabreichung. Ein in behördlichen Zusammenfassungen berichteter chronischer oraler Referenzwert (RfD): \(1\times 10^{-2}\ \mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\,\mathrm{Tag}^{-1}\) (0,01 mg/kg-Tag).
- Ökotoxizität: als sehr giftig für aquatische Organismen mit langanhaltenden Wirkungen beschrieben; gemessene Biokonzentrationsfaktoren (BCF) variieren stark (Zehner bis >1.000), was auf Bioakkumulationspotenzial in aquatischen Organismen hinweist.
Arbeitsschutzmaßnahmen: Einatmen und Hautkontakt vermeiden; technische Schutzmaßnahmen (örtliche Absaugung) und persönliche Schutzausrüstung (chemikalienresistente Handschuhe, Schutzbrille/Gesichtsschutz) verwenden. Bei akuten Expositionen Standard-Dekontaminations- und medizinische Maßnahmen entsprechend produktspezifischer Sicherheitsinformationen befolgen.
Lagerungs- und Handhabungshinweise
- An einem kühlen, gut belüfteten Ort fern von starken Oxidationsmitteln und Zündquellen lagern. Behälter fest verschlossen und vor mechanischer Beschädigung schützen.
- Freisetzung in die Umwelt verhindern; eine Kontamination von Wasserquellen und Abwassersystemen vermeiden.
- Brandbekämpfungshinweise (allgemein): Schaumlöscher, Trockenchemikalien oder CO₂ verwenden; Behälter mit Wassernebel kühlen. Verbrennung oder Zersetzung bei hohen Temperaturen kann korrosive und toxische Dämpfe (einschließlich \(\ce{HBr}\)) freisetzen.
- Für detaillierte Gefahren-, Transport- und Regulierungsinformationen sind die produktspezifischen Sicherheitsdatenblätter (SDS) und lokale Vorschriften zu konsultieren.
Übliche Notfall- und Verschüttungsschutzmaßnahmen umfassen die Isolierung des Verschüttungsbereichs, Belüftung, Rückhalt von Ablaufwasser sowie die Verwendung geeigneter PSA (einschließlich Atemschutz bei Dampfentwicklung).
