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Humboldt Universität zu Berlin 07.05.200
Institut für Organische Chemie
Brook-Taylor Straße 2
12489 Berlin
OC-Grundpraktikum SS2008
m-Nitrobenzaldehyd
In einer elektrophilen Substitution wird Benzaldehyd zu m-Nitrobenzaldehyd
umgesetzt. Bei elektrophilen Substitutionen an aromatischen Systemen wird im
allgemeinen ein aromatisch gebundenes Wasserstoffatom durch ein Elektrophil
ersetzt. Reagiert ein Nitrylkation als Elektrophil spricht man von einer Nitrierung.
Aufgrund des deaktivierenden Einflusses der Aldehydgruppe auf den Aromaten,
lagert sich das Nitrylkation bevorzugt in meta-Stellung an.
Reaktionsmechanismus
CHO
Im ersten Schritt lagert sich das Nitrylkation in meta-Position an das das
Benzaldehyd an.
CHO
C +
+
CHO
N +
O O
H
N
O
O
H 2 SO 4 HNO 3
CHO
N +
O
CHO
NO 2
Dabei bildet sich zunächst das mesomeriestabilisierte Benzeniumion.
C +
CHO
H
N
O
O
O
CHO
C +
CHO
C +
H
N
O
H
N
O
O
S E
O

OC-Grundpraktikum SS2008
m-Nitrobenzaldehyd
07.05.2008
Zur Rückbildung des energetisch günstigen aromatischen Zustandes wird
anschließend ein Proton abgegeben. Es entsteht m-Nitrobenzaldehyd.
Versuchsbeschreibung
Zur Herstellung der Nitriersäure wurden 5 ml 100%-ige HNO 3 in einem
Dreihalskolben vorgelegt und unter Rühren und Kühlen im Eiswasser langsam 7ml
95-97 %-ige H 2 SO 4 hin zugegeben. Zur der auf 10°C gekühlten Nitriersäure wurde
anschließend Benzaldehyd ( 5,23 g, 0,05 mol) zu getropft. Auch hierbei sollte die
Temperatur unter 10°C gehalten werden um Oxidation zu vermeiden. Nach
beendeter Zugabe wurde die Reaktionsmischung drei Stunden gerührt und
anschließend in 150 ml Eiswasser überführt. Das als Feststoff anfallende
m-Nitrobenzaldehyd wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen, in einem EtOH/H 2 O-
Gemisch um kristallisiert und abschließend mit Hilfe eines Rotationsverdampfer
getrocknet. Der Schmelzpunkt des Rohproduktes lag danach bei 51,5 °C (Literatur:
54 - 58°C), daraufhin wurde der Wasch -und Trocknungsvorgang eine weiteres Mal
wiederholt. Man erhält das gereinigte Produkt (1,51 g, 0,01 mol) als gelblichen
Feststoff.
Analytik
Ausbeute: 20% (Literatur: 40%)
Schmelzpunkt: 55,6°C °C bei 1013 mbar (Literatur 1 : 54 - 58 °C)
Fehlerdiskussion
Während der Zugabe des Benzaldehyd zur Nitriersäure entstanden nitrose Gase,
welche Anzeichen für Oxidationsvorgänge sind. Dabei könnte Benzaldehyd zur
Benzoesäure oxidiert worden sein.
Die geringe Ausbeute könnte auf den wiederholten Wasch- und Trocknungsvorgang
zurückzuführen sein.
Der etwas zu niedrige Schmelzpunkt deutet auf Lösungsmittelrückstände oder
Verunreinigungen im Feststoff hin.
Literatur
Organikum S.360
1 Laborkatalog Merc
CHO
C +
H
N
O
O
2
CHO
N
O
O
+
H +