Benzylbromid
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| MAK = Für krebserzeugende oder erbgutverändernde Stoffe werden keine MAK-Werte aufgestellt
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Benzylbromid ist eine organisch-chemische Verbindung aus der Stoffgruppe der Alkylhalogenide und hat die Summenformel C7H7Br.
Eigenschaften
Reines Benzylbromid ist bei Raumtemperatur eine farblose, wasserklare Flüssigkeit, die bei etwa -4°C kristallin erstarrt. Es hat bei 25°C eine Dichte von 1,438 g/cm3. Mit den meisten gängigen organischen Lösungsmitteln (einige Beispiele sind in der Tabelle aufgeführt) ist es in jedem Verhältnis mischbar, jedoch nicht mit Wasser, durch das es langsam zu Benzylalkohol und Bromwasserstoff hydrolysiert wird.
Die Dämpfe von Benzylbromid sind stark tränenreizend, weshalb es in der Vergangenheit als chemisches_Kampfmittel ("Tränengas") verwendet wurde. Es greift die Schleimhäute an und führt zu heftigen Reizungen. Besonders bei intensivem Kontakt (etwa beim Verschlucken von flüssigem Benzylbromid) kommt es durch die erwähnte Hydrolysereaktion zu Verätzungen durch die entstehende Bromwasserstoffsäure. Beim Umgang mit Benzylbromid sind daher ein wirksamer Atemschutz (z. B. Abzugsanlage) und Augenschutz unbedingt erforderlich.
Benzylbromid ist zwar brennbar, jedoch nicht leicht entzündlich.
Nach deutschen Vorschriften gilt es als wassergefährdend (WGK 2).
Herstellung
Benzylbromid kann durch radikalische Bromierung von Toluol hergestellt werden. Diese Reaktion wird üblicherweise in der Siedehitze und unter Einwirkung von Licht (SSS-Regel) durchgeführt. Dabei ist darauf zu achten, dass das Brom langsam und nur in der stöchiometrisch benötigten Menge (ein Äquivalent Br2 pro Äquivalent Toluol) zum Toluol hinzugegeben wird, damit das gebildete Benzylbromid nicht mit einem Brom-Überschuss zu Benzylidendibromid oder Benzotribromid weiter reagieren kann.
Verwendung und Reaktionsbeispiele
Als elektrophiles Alkylierungsmittel wird Benzylbromid generell zur Alkylierung (Benzylierung) von nukleophilen Substanzen verwendet.
In der organischen Synthesechemie dient es oft als Reagenz zur Einführung der Benzyl-Schutzgruppe (Abk.: Bn oder Bzl) bei Alkoholen, Phenolen, Carbonsäuren oder primären bzw. sekundären Aminen. Typischerweise reagiert dabei das Benzylbromid z.B. mit einem Alkoholat (d. h., einem zuvor deprotonierten Alkohol) im Sinne einer nukleophilen_Substitution (SN2-Mechanismus) zu einem Benzylether. Mit Carbonsäuren (hier werden i. d. R. deren Salze, z.B. R-COONa, eingesetzt) entstehen entsprechend Benzylester; mit Aminen die N-Benzylamine. Die Benzyl-Schutzgruppe wird recht häufig verwendet, da sie mit vielen anderen Schutzgruppen kompatibel ist.
Mit Magnesium reagiert es unter wasserfreien Bedingungen sehr leicht zu der Grignard-Verbindung Benzylmagnesiumbromid, welches in einer Grignard-Reaktion mit vielen verschiedenen Reaktionspartnern umgesetzt werden kann. Die Benzylgruppe im Benzylmagnesiumbromid kann als nukleophiles Alkylierungsmittel aufgefasst werden.
Weitere, synthesechemisch wertvolle Umsetzungsmöglichkeiten bieten die Reaktionen von Benzylbromid mit Triphenylphosphin bzw. mit Triethylphosphit. Triphenylphosphin führt mit Benzylbromid zum Benzyltriphenylphosphoniumbromid, welches in einer Wittig-Reaktion mit Ketonen oder Aldehyden zu phenyl-substituierten Alkenen weiterverarbeitet werden kann. Triphenylphosphit liefert in einer Michaelis-Arbuzov-Reaktion mit Benzylbromid den Benzylphosphonsäurediethylester, der wiederum als Ausgangsstoff für die Synthese von phenyl-substituierten Alkenen aus Ketonen oder Aldehyden nach der Horner-Wadsworth-Emmons-Reaktion dient.
Benzylbromid ist im chemischen Labor das populärste der Benzylhalogenide für diese Zwecke, da es
* deutlich reaktiver ist als Benzylfluorid, welches zudem als sehr toxisch gilt,
* weniger toxisch und in vielen Fällen auch etwas reaktiver ist als Benzylchlorid und
* stabiler ist als das zwar reaktivere, aber besonders an der Luft zur oxidativen Zersetzung neigende Benzyliodid.
In Synthesen, bei denen die Reaktivität des Benzylbromids nicht ausreicht, werden in katalytischen (d. h. unterstöchiometrischen) Mengen im Reaktionsmedium lösliche Iodide (z. B. Tetrabutylammoniumiodid) zugesetzt, welche mit dem Benzylbromid in situ das reaktivere Benzyliodid bilden (Finkelstein-Reaktion). Dieses setzt nach seiner Weiterreaktion das Iodid-Ion wieder frei.
Entsorgung
Reste von Benzylbromid können durch Reaktion mit wässrigen Basen (beispielsweise verdünnte Natronlauge oder Ammoniak-Lösung) vernichtet werden. Die daraus resultierenden Abfälle müssen fachgerecht als halogenhaltige, organisch-chemisch kontaminierte Sonderabfälle entsorgt werden.
Erste-Hilfe-Maßnahmen
* Bei Augenkontakt wird das betroffene Auge bei geöffnetem Lidspalt mit reichlich (!) Wasser ausgewaschen und dann unverzüglich ein Augenarzt aufgesucht (Gefahrstoffdaten angeben).
* Bei Hautkontakt sollte die kontaminierte Hautstelle nach Entfernen evtl. kontaminierter Kleidung gründlich mit Wasser gewaschen werden.
* Wenn Benzylbromid verschluckt wurde, wird reichlich Wasser zum Trinken gegeben und unverzüglich ein Arzt aufgesucht (Gefahrstoffdaten angeben).
* Nach Einatmen hilft i. d. R. Frischluftzufuhr. Sollte die betroffene Person dennoch unter fortgesetztem Unwohlsein leiden, empfiehlt sich auch hier der Arztbesuch.
Quellenangabe
* Autorenkollektiv: Organikum (Wiley-VCH-Verlag, Weinheim, 20. Aufl. 1999): Herstellung, Reaktionen - (aktuelle Auflage, 22. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2004, ISBN 3-527-31148-3):
• Merck Chemie Datenbank (online): Phys.-chem. Daten, Sicherheitsdaten
• Sigma-Aldrich Company (online-Angebot): Phys.-Chem. Daten
