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).[4]

Strukturformel
Strukturformel des Arsabenzols
Allgemeines
Name Arsabenzol
Andere Namen

Arsinin

Summenformel C5H5As
Kurzbeschreibung

luftempfindliche Flüssigkeit[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 289-31-6
PubChem 136132
ChemSpider 119909
Wikidata Q1057745
Eigenschaften
Molare Masse 140,02 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[2]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 331​‐​301​‐​410
P: ?
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Struktur

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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.[4]

Darstellung

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Die erste Synthese eines substituierten Arsaabenzols – genauer 9-Arsaanthracen – wurde von Peter Jutzi und Friedrich Bickelhaupt beschrieben.[5]

Eine Synthese für Arsaabenzol wurde ausgehend von Arsentrichlorid beschrieben:[4]

CH2(CHCH)2SnBu2 + AsCl3 → CH2(CHCH)2AsCl + Bu2SnCl2
CH2(CHCH)2AsCl → C5H5As + HCl

Eigenschaften und Reaktionen

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Arsabenzol ist luftempfindlich und hat einen zwiebelartigen Geruch.[1] Beim Erwärmen zersetzt es sich.[4]

Arsabenzol kann elektrophil substituiert werden und zwar in der ortho- und para-Position, so ist z. B. eine Friedel-Crafts-Acylierung möglich.[1]

Vergleich mit anderen Heterobenzolen

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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):[6]

 

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.[5]

Eine Zusammenstellung von Eigenschaften, Synthesen und Reaktionen der Pyridin-Homologen Phosphabenzol und Arsabenzol lieferte Gottfried Märkl 1982.[7]

Einzelnachweise

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  1. a b c 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.
  2. Eintrag zu Arsenverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 27. Juli 2024. (JavaScript erforderlich)
  3. 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 im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 27. Juli 2024. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  4. a b c d C. Elschenbroich: Organometallics. Wiley-VCH Weinheim, 2006, ISBN 3-527-29390-6, S. 229–230.
  5. a b A. J. Ashe: The Group 5 Heterobenzenes. In: Accounts of Chemical Research. Band 11, Nr. 4, 1978, S. 153–157, doi:10.1021/ar50124a005.
  6. Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6. Auflage. Teubner Verlag, Wiesbaden 2008 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 25. Februar 2010]).
  7. Gottfried Märkl: Phosphabenzol und Arsabenzol. Die höheren Elementhomologen des Pyridins. Chemie in unserer Zeit 16 (1982) 139–148, doi:10.1002/ciuz.19820160503.