Arsabenzol

Strukturformel
Strukturformel des Arsabenzols
Allgemeines
Name	Arsabenzol
Andere Namen	Arsinin
Summenformel	C5H5As
Kurzbeschreibung	luftempfindliche Flüssigkeit<ref name="Cardo" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN ECHA-InfoCard PubChem 136132 ChemSpider 119909 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	140,02 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.240.769">Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Arsenverbindungen, mit Ausnahme der namentlich in diesem Anhang bezeichneten in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS">Eintrag zu Arsenverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref> Gefahr H- und P-Sätze H: 331​‐​301​‐​410 P: ?
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Arsabenzol ist ein aromatischer Heterocyclus, der neben Kohlenstoff und Wasserstoff ein Arsenatom enthält. Die Summenformel lautet C₅H₅As. Es ist somit ein schwereres Homologes von Pyridin und Phosphabenzol und zählt zu den Heterobenzolen mit der allgemeinen Formel C₅H₅E (E = N, P, As, Sb, Bi).<ref name="Ebroich"></ref>

Struktur

Arsabenzol ist planar. Der C–C-Bindungsabstand beträgt 139 pm, der As–C-Bindungsabstand 185 pm. Das ist 6,6 % kürzer im Vergleich zu einer „normalen“ As–C-Einfachbindung.<ref name="Ebroich" />

Darstellung

Die erste Synthese eines substituierten Arsaabenzols – genauer 9-Arsaanthracen – wurde von Peter Jutzi und Friedrich Bickelhaupt beschrieben.<ref name="Ashe">A. J. Ashe: The Group 5 Heterobenzenes. In: Accounts of Chemical Research. Band 11, Nr. 4, 1978, S. 153–157, doi:10.1021/ar50124a005. </ref>

Arsabenzol kann ausgehend von 1,4-Pentadiin hergestellt werden. Dieses wird mit Dibutylzinnhydrid umgesetzt, wodurch ein zunächst noch nicht aromatischer Ring, das Dibutylstannacyclohexadien, erhalten wird. Durch Umsetzung mit Arsen(III)-chlorid kann das Zinnatom gegen ein Arsenatom ausgetauscht werden. Durch Aromatisierung durch Eliminierung von Chlorwasserstoff entsteht das finale Produkt.<ref>Arthur J. Ashe: The Route to Phosphabenzene and Beyond. In: European Journal of Inorganic Chemistry. Band 2016, Nr. 5, Februar 2016, S. 572–574, doi:10.1002/ejic.201600007. </ref>

CH₂(CHCH)₂SnBu₂ + AsCl₃ → CH₂(CHCH)₂AsCl + Bu₂SnCl₂

CH₂(CHCH)₂AsCl → C₅H₅As + HCl

Eigenschaften und Reaktionen

Arsabenzol ist luftempfindlich und hat einen zwiebelartigen Geruch.<ref name="Cardo">J. I. G. Cadogan, J. Buckingham, F. Macdonald: Dictionary of Organic Compounds. 6th Auflage. Band 10. CRC Press, 1997, ISBN 0-412-54110-6, S. 491. </ref> Beim Erwärmen zersetzt es sich.<ref name="Ebroich" />

Arsabenzol kann elektrophil substituiert werden, und zwar in der ortho- und para-Position, so ist z. B. eine Friedel-Crafts-Acylierung möglich.<ref name="Cardo" />

Vergleich mit anderen Heterobenzolen

Allen Heterobenzolen ist ihre Aromatizität gemeinsam. Die Stabilität nimmt mit der Ordnungszahl des Heteroatoms ab. Nachfolgend sind die Bindungslängen und -winkel der Heterobenzole der 15. Gruppe des Periodensystems dargestellt (von links nach rechts: Pyridin, Phosphabenzol, Arsabenzol, Stibabenzol und Bismabenzol):<ref>Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6. Auflage. Teubner Verlag, Wiesbaden 2008 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 25. Februar 2010]). </ref>

Bindungslängen und -winkel verschiedener Heterobenzole (von links nach rechts: Pyridin, Phosphabenzol, Arsabenzol, Stibabenzol und Bismabenzol)

Die mit steigender Ordnungszahl geringer werdende Stabilität hängt damit zusammen, dass eine [4+2]-Cycloaddition bevorzugt schon bei niedrigen Temperaturen abläuft und die Isolierung der Reinsubstanzen folglich z. T. unmöglich ist.

Arsabenzol ist weniger basisch als Pyridin und unreaktiv gegenüber Lewis-Säuren. Trifluoressigsäure protoniert Arsabenzol nicht.<ref name="Ashe" />

Eine Zusammenstellung von Eigenschaften, Synthesen und Reaktionen der Pyridin-Homologen Phosphabenzol und Arsabenzol lieferte Gottfried Märkl 1982.<ref>Gottfried Märkl: Phosphabenzol und Arsabenzol. Die höheren Elementhomologen des Pyridins. Chemie in unserer Zeit 16 (1982) 139–148, doi:10.1002/ciuz.19820160503.</ref>

Einzelnachweise

<references />