Hexamethylbenzol
Hexamethylbenzol (Mellitol, Melliten) ist ein mit sechs Methylgruppen substituiertes Benzol und damit ein aromatischer Kohlenwasserstoff.
Geschichte und Eigenschaften
Im Jahr 1880 beobachteten J. Le Bel und W. H. Greene, dass bei der Umsetzung von Methanol über geschmolzenem Zinkchlorid auch Hexamethylbenzol gebildet wurde.<ref name="Chang">Clarence D. Chang: "Hydrocarbons from Methanol", in: Catal. Rev. Sci. Eng., 1983, 25 (1), S. 1–118; Abstract.</ref>
- <chem>15 CH3OH -> C6(CH3)6 + 3 CH4 + 15 H2O</chem>
Die Reaktion wurde interpretiert als Dehydrocyclisierung von Ethen zu Benzol unter anschließender Friedel-Crafts-Alkylierung durch Methylchlorid.
- <math>\mathrm{2\ CH_3OH + ZnCl_2 \longrightarrow 2\ CH_3Cl + Zn{(OH)}_2}</math>
- <math>\mathrm{C_6H_6 + 6\ CH_3Cl \longrightarrow C_6{(CH_3)}_6 + 6\ HCl}</math>
Hexamethylbenzol ist ein Feststoff, der orthorhombische Prismen oder Nadeln bildet.<ref name="CRC" /> Der Schmelzpunkt liegt bei 165,5 °C und ist damit der höchste der methylsubstituierten Benzole.
Der Trivialname Mellitol leitet sich aus der Mellitsäure (Benzolhexacarbonsäure) ab, die wiederum aus Mellit (Honigstein) isoliert wurde. In gleicher Weise leitet sich daraus der Trivialname des 1,2,3-Trimethylbenzols (Hemellitol, Hemi-Mellitol) ab. Die Silbe Hemi- kennzeichnet hier die Hälfte an Substituenten.
Struktur von Hexamethylbenzol Struktur von Hemellitol Mellitol (Hexamethylbenzol) Hemellitol
Im Jahr 1929 bewies Kathleen Lonsdale erstmals die Form des Hexamethylbenzols und zeigte somit, dass der Benzolring hexagonal und eben ist.<ref>Kathleen Lonsdale: "The Structure of the Benzene Ring in C6 (CH3)6", in: Proceedings of the Royal Society, 1929, 123A, S. 494–515; doi:10.1098/rspa.1929.0081.</ref> Im Gegensatz dazu weist das Hexamethylbenzol-Dikation eine pentagonal-pyramidale Struktur auf, bei dem das apikale sechsfach koordinierte Kohlenstoffatom sowohl an eine Methylgruppe (Bindungslänge 1,479(3) Å) sowie die fünf basalen Kohlenstoffatome gebunden ist (Bindungslängen 1,694(2)–1,715(3) Å).<ref>Vorlage:Literatur</ref>
Darstellung
Zur Darstellung wird eine Lösung von Phenol in Methanol über einen längeren Zeitraum auf einen aktivierten Aluminiumoxid-Katalysator von 530 °C getropft.<ref>Vorlage:OrgSynth</ref><ref>Phillip S. Landis, Werner O. Haag: "Formation of Hexamethylbenzene from Phenol and Methanol", in: The Journal of Organic Chemistry, 1963, 28 (2), S. 585–585; doi:10.1021/jo01037a517.</ref>
Verwendung
Weil es elektronenreich ist, kann Hexamethylbenzol als Ligand in der metallorganischen Chemie verwendet werden. Es findet Verwendung in zahlreichen metallorganischen Synthesen, z. B. mit Titan, Chrom, Cobalt, Rhodium und Rhenium.<ref>H. H. Zeiss, W. Herwig: "ACETYLENIC π-COMPLEXES OF CHROMIUM IN ORGANIC SYNTHESIS", in: J. Am. Chem. Soc., 1958, 80 (11), S. 2913–2913; doi:10.1021/ja01544a091.</ref><ref>B. Franzus, P. J. Canterino, R. A. Wickliffe: "TITANIUM TETRACHLORIDE-TRIALKYLALUMINUM COMPLEX – A CYCLIZING CATALYST FOR ACETYLENIC COMPOUNDS", in: J. Am. Chem. Soc., 1959, 81 (6), S. 1514–1514; doi:10.1021/ja01515a061.</ref><ref>Ernst Otto Fischer, Hans Hasso Lindner: "Über Aromatenkomplexe von Metallen. LXXVI. Di-hexamethylbenzol-metall-π-komplexe des ein- und zweiwertigen Kobalts und Rhodiums", in: Journal of Organometallic Chemistry, 1964, 1 (4), S. 307–317; doi:10.1016/S0022-328X(00)80056-X.</ref><ref>Ernst Otto Fischer, Manfred Wilhelm Schmidt: "Über Aromatenkomplexe von Metallen, XCI. Über monomeres und dimeres Bis-hexamethylbenzol-rhenium", in: Chemische Berichte, 1966, 99 (7), S. 2206–2212; doi:10.1002/cber.19660990719.</ref> Zwei weitere Beispiele aus der Organoruthenium-Chemie sind die Sandwichkomplexe Ru(ɳ4-C6(CH3)6)(ɳ6-C6(CH3)6) und das Dikation [Ru(ɳ6-C6(CH3)6)2]2+.<ref>M. A. Bennett, T. N. Huang, T. W. Matheson, A. K. Smith: "(η6-Hexamethylbenzene)Ruthenium Complexes", in: Inorganic Syntheses, 1982, 21, S. 74–78; doi:10.1002/9780470132524.ch16.</ref>
Hexamethylbenzol wird ferner als Lösungsmittel für die 3He-NMR-Spektroskopie verwendet.<ref>M. Saunders, H. A. Jimenez-Vazquez, A. Khong: "NMR of 3He Dissolved in Organic Solids", in: J. Phys. Chem., 1996, 100 (39), S. 15968–15971; doi:10.1021/jp9617783.</ref>
Literatur
Einzelnachweise
<references />