imported>Invisigoth67: form

2026-03-08T08:48:26Z

form

Neue Seite

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Phenanthren - Phenanthrene.svg|150px|Strukturformel von Phenanthren]]
| Name = Phenanthren
| Andere Namen = Tricyclo[8.4.0.02,7]tetradeca-1,3,5,7,9,11,13-heptaen
| Summenformel = C14H10
| CAS = {{CASRN|85-01-8}}
| EG-Nummer = 201-581-5
| ECHA-ID = 100.001.437
| PubChem = 995
| ChemSpider = 970
| DrugBank = DB08381
| Beschreibung = farblose Tafeln oder Blättchen<ref name="GESTIS" />
| Molare Masse = 178,23 g·[[mol]]−1
| Aggregat = fest<ref name="GESTIS" />
| Dichte = 1,18 g·cm−3 (25 °C)<ref name="GESTIS" />
| Schmelzpunkt = 98,5 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="Cammenga2000" />
| Siedepunkt = 340 °C<ref name="GESTIS" />
| Dampfdruck = 12 m[[Pascal (Einheit)|Pa]] (20 °C)<ref name="Merck">{{Merck|822122|Abruf=2016-09-05}}</ref>
| Löslichkeit = * nahezu unlöslich in Wasser (1,15 mg·[[Liter|l]]−1 bei 25 °C)<ref name="GESTIS" />
* löslich in [[Benzol]], [[Diethylether]] und [[Eisessig]]<ref>{{RömppOnline|ID=RD-16-01541|Name=Phenanthren|Abruf=2014-12-22}}</ref>
| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=Phenanthren|ZVG=22900|CAS=85-01-8|Abruf=2026-01-02}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|07|09}}
| GHS-Signalwort = Achtung
| H = {{H-Sätze|302|410}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|264|270|273|301+312|391|501}}
| Quelle P = <ref name="GESTIS" />
| REACH = {{REACH|ECHA-ID=100.001.437|Zulassungspflicht=|Artikel57=e|Abruf=2019-01-21}}
| MAK =
| ToxDaten = {{ToxDaten|Typ=LD50|Organismus=Ratte|Applikationsart=oral|Wert=1800 mg·kg−1|Bezeichnung=|Quelle=<ref name="Merck" />}}
}}

'''Phenanthren''' (zusammengesetzt aus [[Phenyl|'''Phen'''yl]] und [[Anthracen|'''Anthr'''ac'''en''']]) ist ein farbloser bis gelblicher, [[kristallin]]er Feststoff. Es ist ein [[Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe|polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoff]], enthält drei [[Anellierung|anellierte]] Benzolringe und gehört zur Stoffgruppe der [[Phene]]. Der aromatische Charakter ist im Vergleich zum [[isomer]]en [[Anthracen]] etwas stärker ausgeprägt, was sich an einer höheren Delokalisierungsenergie von 387 kJ/mol im Vergleich zu 351,5 kJ/mol für Anthracen zeigt.<ref name="Hauptmann/Graefe/Remane" /> Phenanthren findet sich in der [[Fraktion (Chemie)|Fraktion]] des Anthracens im [[Steinkohlenteer]], woraus es im Wesentlichen gewonnen wird. Ein [[Derivat (Chemie)|Derivat]] des Phenanthren, das [[Steran]], ist Grundgerüst für die [[Steroide]]. Phenanthren wird für die [[Synthese (Chemie)|Synthese]] von [[Farbstoff]]en verwendet.

== Vorkommen ==
Natürlich kommt Phenanthren in Form des sehr seltenen [[Mineral]]s [[Ravatit]] vor.<ref>L. Nasdala, I.V. Pekov: ''Ravatite, C14H10, a new organic mineral species from Ravat, Tadzhikistan.'' In: ''European Journal of Mineralogy.'' 5, 1993, S. 699–705; Abstract In: [http://www.minsocam.org/ammin/AM79/AM79_387.pdf ''New Mineral Names.''] (PDF; 611 kB), In: ''American Mineralogist.'' 1994, 79, S. 389.</ref>

== Geschichte ==
Die Verbindung wurde erstmals 1873 unabhängig voneinander durch die deutschen Chemiker [[Rudolph Fittig]] und Eugen Ostermeyer sowie von [[Carl Graebe]] aus dem [[Steinkohlenteer]] gewonnen.<ref name="Fittig">R. Fittig, E. Ostermayer: ''Über das Phenanthren, einen neuen Kohlenwasserstoff im Steinkohlentheer'' in [[Ann. Chem. Pharm.]] 166 (1873) 127.</ref><ref name="Graebe">C. Graebe: ''Ueber Phenanthren'' in Ann. Chem. Pharm. 167 (1873) 131–166.</ref> Eine erste Synthese wurde 1896 durch den deutschen Chemiker [[Robert Pschorr]] beschrieben. Bei der Pschorrschen Phenanthrensynthese werden [[Nitrobenzaldehyd]] und [[Phenylessigsäure]] umgesetzt.<ref name="Pschorr">R. Pschorr: ''Neue Synthese des Phenanthrens und seiner Derivate'' in [[Ber. dtsch. chem. Ges.]] 29 (1896) 496–501.</ref><ref name="Soukup_org">Rolf Werner Soukup: ''Chemiegeschichtliche Daten organischer Substanzen,'' Version 2020, S. 126 [https://www.rudolf-werner-soukup.at/Publikationen/Dokumente/Chemiegeschichtliche_Daten_organischer_Substanzen_2020.pdf pdf].</ref>

== Synthese ==
Eine Synthese von Phenanthren wurde 1932 vom englischen Chemiker [[Robert Downs Haworth]] (1898–1990) vorgestellt und ist demnach auch als Haworth-Synthese bekannt.<ref> R. D. Haworth: ''Syntheses of alkylphenanthrenes, Part I. 1-, 2-, 3-, and 4-Methylphenanthrenes'' In: ''[[Journal of the Chemical Society ]]'' (1932), S. 1125–1132, [[doi:10.1039/JR9320001125]].</ref>

Die nachfolgenden Syntheseschritte werden in der Literatur<ref> [[Eberhard Breitmaier]] und [[Günther Jung]]: ''Organische Chemie'', Georg Thieme, 2012, ISBN 9783135415079, S. 183.</ref><ref name="wang"> Zerong Wang: ''Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents'', Wiley, 2010, ISBN 9780470638859, S. 1342–1343, [[doi:10.1002/9780470638859]].</ref> beschrieben:
[[Datei:Haworth-Phenanthren-Synthese V3-svg.svg|rahmenlos|hochkant=2.5|zentriert|Haworth-Phenanthren-Synthese V3-svg]]

Im ersten Schritt wird [[Naphthalin]] '''1''' mittels [[Friedel-Crafts-Acylierung]] durch [[Bernsteinsäureanhydrid]] '''2''' acyliert. Die dabei entstehende Ketosäure '''3''' wird anschließend durch eine [[Clemmensen-Reduktion]] mit [[Zinkamalgam]] und [[Salzsäure]] reduziert, sodass das Naphthalin-Derivat '''4''' gebildet wird. Durch Zugabe von [[Schwefelsäure]] kommt es dann zur Abspaltung von Wasser. Durch darauffolgende interne Elektronenumlagerungen, die zur Abspaltung eines Protons führen, entsteht das Keton '''5'''. Dann folgt eine weitere Clemmensen-Reduktion, wobei der Kohlenwasserstoff '''6''' gebildet wird. Die [[Dehydrierung]] mit [[Selen]] im letzten Schritt liefert Phenanthren '''7'''.

== Eigenschaften ==
=== Mesomerie und Aromatizität ===
Phenanthren besitzt aufgrund des relativ großen [[Delokalisierung|delokalisierten Elektronensystems]] einen ausgeprägten [[Aromatizität|aromatischen Charakter]]. Folglich lassen sich fünf gleichwertige [[Mesomerie|mesomere Grenzstrukturen]] formulieren:

[[Datei:Resonance structures of phenanthrene.svg|rahmenlos|hochkant=3.5|zentriert|Resonanzformeln von Phenanthren]]

=== Physikalische Eigenschaften ===
Die farblosen bis gelblichen Kristalle sind geruchlos und fluoreszieren, wenn sie in [[Benzol]] gelöst werden. Hochreines Phenanthren schmilzt bei 98,5 °C.<ref name="Cammenga2000">U. Gloistein, M. Epple, H. K. Cammenga: ''Influencing the Solid-Solid Phase Transition in Phenanthrene by Suitable Doping.'' In: ''[[Zeitschrift für Physikalische Chemie]].'' 214, München, Deutschland, 2000, S. 379–388.</ref> Die [[Schmelzenthalpie]] beträgt 18,13 kJ/mol.<ref name="Cammenga2000" /> Bei 72,8 °C wird ein [[Phasenübergang]] höherer Ordnung beobachtet, wobei eine [[Polymorphie (Stoffeigenschaft)|polymorphe]] Umwandlung einer Tieftemperatur- in eine Hochtemperaturkristallform stattfindet.<ref name="Cammenga2000" /><ref>J. Kroupa, J. Fousek, N. R. Ivanov, B. Brezina, V. Lhotska: In: ''Ferroelectrics.'' 79, 1988, S. 189.</ref> Der Siedepunkt liegt bei 340 °C.<ref name="GESTIS" /> Die [[Dampfdruck]]funktion ergibt sich nach [[Antoine-Gleichung|Antoine]] entsprechend log10(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 4,51922, B = 2428,448 und C = −70.96 im Temperaturbereich von 373 K bis 423 K<ref>A. G. Osborn, D. R. Douslin: ''Vapor Pressures and Derived Enthalpies of Vaporization for Some Condensed–Ring Hydrocarbons.'' In: ''[[Journal of Chemical & Engineering Data]].'' 20, 1975, S. 229–231.</ref> bzw. mit A = 4,68940, B = 2673,320 und C = −40.7 im Temperaturbereich von 477 K bis 620 K.<ref>F. S. Mortimer, R. V. Murphy: ''The Vapor Pressures of Some Substances Found in Coal Tar.'' In: ''[[Journal of Industrial and Engineering Chemistry]].'' 15, 1923, S. 1140–1142.</ref> In Wasser ist Phenanthren nahezu unlöslich (0,0011 g/l), in [[Tetrachlorkohlenstoff]], [[Ether]], Benzol, [[Toluol]] sowie weiteren unpolaren organischen [[Lösungsmittel]]n ist es gut löslich.

Der [[Flammpunkt]] der Schmelze beträgt 171 °C.<ref name="GESTIS" /> Die [[Zündtemperatur]] liegt oberhalb von 450 °C.<ref name="GESTIS" />

=== Chemische Eigenschaften ===
Das chemische Verhalten ist durch die besondere Reaktivität in der 9- und 10-Stellung geprägt. So führt die [[Bromierung]] zum 9,10-Dibrom-9,10-dihydrophenanthren. Beim Erhitzen dieser Verbindung wird unter HBr-Abspaltung mit 9-Bromphenanthren wieder ein aromatisches System gebildet.<ref name="Hauptmann/Graefe/Remane">[[Siegfried Hauptmann|Hauptmann]], Graefe, Remane: ''Lehrbuch der Organischen Chemie.'' 2. Auflage, Deutscher Verlag der Grundstoffindustrie, Leipzig 1980, S. 268.</ref>

[[Datei:Phenanthren Bromierung.PNG|rahmenlos|hochkant=2.8|zentriert|Phenanthren-Bromierung]]

Eine Reduktion mit [[Lithium]] führt zum 9,10-Dihydrophenanthren.<ref>C. G. Screttas, G. I. Ioannou, M. Micha-Screttas: In: ''[[Journal of Organometallic Chemistry]].'' 511, 1996, S. 217–226.</ref> Die [[Oxidation]] mit [[Chromtrioxid|Chrom-VI-oxid]] ergibt [[9,10-Phenanthrenchinon]].<ref name="Hauptmann/Graefe/Remane" /> Eine [[Nitrierung]]<ref>J. Schmidt: In: ''[[Chemische Berichte]].'' 44, 1911, S. 1491, 1498.</ref> oder [[Sulfonierung]]<ref>Sandqvist: ''[[Justus Liebigs Annalen der Chemie]].'' 392, 1912, S. 77.</ref> erfolgt ebenfalls in der 9-Position.

Kommerziell erhältliches Phenanthren enthält [[Anthracen]]-Verunreinigungen. Durch eine photochemische Reaktion von Anthracen mit [[N,N-Dimethylanilin|''N'',''N''-Dimethylanilin]] gelingt es, hochreines (99,8 %) Phenanthren zu erhalten. Bei dieser Reaktion bildet sich 9-(4-Dimethylaminophenyl)-9,10-dihydroanthracen, das durch [[Salzsäure]] entfernt wird.<ref>[[Dieter Wöhrle]], [[Michael W. Tausch]], [[Wolf-Dieter Stohrer]]: ''Photochemie: Konzepte, Methoden, Experimente.'' John Wiley & Sons, 1998, ISBN 978-3-527-29545-6.</ref>

== Nomenklatur ==
Nach der [[IUPAC-Nomenklatur]] gibt es für Phenanthren, wie auch für das isomere Anthracen, einen speziellen [[Lokant]]ensatz, der von der systematischen Bezifferung abweicht.<ref>IUPAC Nomenclature of Organic Chemistry: [http://www.acdlabs.com/iupac/nomenclature/79/r79_72.htm#a_22__5 Rule A-22.5] (siehe Beispiele).</ref> Dieser Lokantensatz wird teilweise auch auf [[heterocyclische Verbindung]]en mit derselben Grundstruktur (bei denen lediglich Kohlenstoffatome durch andere Atome ersetzt sind) übertragen.
<gallery widths="240">
Datei:Phenanthrene-numbering.svg|Lokanten von Phenanthren gemäß IUPAC
Datei:Phenanthrene-numbering (Von Baeyer nomenclature).svg|Lokanten von Tricyclo[8.4.0.02,7]tetradeca-1,3,5,7,9,11,13-heptaen gemäß der Von-Baeyer-Nomenklatur
</gallery>

Nach der [[Von-Baeyer-Nomenklatur]] für [[Polycyclen|polycyclische Verbindungen]], die allerdings für aromatische Verbindungen nicht empfohlen wird,<ref name="DHellwinkel">{{Literatur|Autor=[[Dieter Hellwinkel]]|Hrsg=|Titel=Die systematische Nomenklatur der Organischen Chemie: Eine Gebrauchsanweisung |Auflage=4 |Verlag= Springer-Verlag|Ort=Berlin, Heidelberg |Datum=1998 |ISBN=978-3-540-63221-4|Seiten=31 |Online={{Google Buch |BuchID=dxqyBgAAQBAJ|Seite=31}}}}</ref> wird Phenanthren als Tricyclo[8.4.0.02,7]tetradeca-1,3,5,7,9,11,13-heptaen bezeichnet.

== Gefahren und Metabolismus ==
Phenanthren reizt die Augen und Haut, es ist wassergefährdend ([[Wassergefährdungsklasse|WGK]] 3).<ref name="GESTIS" /> Im Körper wird Phenanthren zu [[Naphthalin-1,2-diol]] oxidiert.

Phenanthren wurde am 15. Januar 2019 in der [[Liste der besonders besorgniserregenden Stoffe]] aufgenommen.<ref name="SVHC_100.001.437" />

== Weblinks ==
{{Commonscat|Phenanthrene|Phenanthren}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4246839-5|LCCN=sh85100664}}

[[Kategorie:Polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoff]]

Phenanthren - Versionsgeschichte

imported>Invisigoth67: form