Hydrochinon

Strukturformel
Allgemeines
Name	Hydrochinon
Andere Namen	1,4-Dihydroxybenzol Benzol-1,4-diol Benzen-1,4-diol Eldoquin Chinol
Summenformel	C6H6O2
CAS-Nummer	123-31-9
PubChem	785
Kurzbeschreibung	farb- und geruchloser, kristalliner Feststoff[1]
Eigenschaften
Molare Masse	110,11 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,36 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	170 °C[1]
Siedepunkt	286 °C[1]
Dampfdruck	15 mPa (20 °C)[1]
Löslichkeit	löslich in Wasser: 72 g·l−1 (20 °C)[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2] Gefahr H- und P-Sätze H: 351-341-302-318-317-400 EUH: keine EUH-Sätze P: 273-​280-​305+351+338 [3] EU-Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I [2] Gesundheits- schädlich Umwelt- gefährlich (Xn) (N) R- und S-Sätze R: 22-40-41-43-68-50 S: (2)-26-36/37/39-61
MAK	nicht festgelegt[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Hydrochinon (1,4-Dihydroxybenzol) ist ein Phenol und neben Brenzcatechin (1,2-Dihydroxybenzol) und Resorcin (1,3-Dihydroxybenzol) das dritte mögliche Dihydroxybenzol. Hier befinden sich die beiden Hydroxygruppen in der para-Stellung.

Entdeckung

Friedrich Wöhler erhielt 1844 bei der trockenen Destillation (> 280 °C) der Chinasäure ein Produktgemisch, das neben Benzol, Benzoesäure und Salicylsäure als Hauptbestandteil eine neue farblose Verbindung enthielt. Nach Lösen des Destillats in Wasser, Abfiltrieren der unlöslichen Anteile und Abdestillieren der leichter flüchtigen Komponenten, kristallisierte aus der zurückbleibenden Lösung zunächst Benzoesäure und aus deren Mutterlauge letztendlich Hydrochinon aus, das er durch wiederholte Umkristallisation in Form von farblosen, sechsseitigen Prismen rein erhielt.^[4]

Vorkommen

Hydrochinon kommt als ca. 10%ige Lösung zusammen mit 28%igem Wasserstoffperoxid in Abwehrdrüsen der Bombardierkäfer vor. Im Verteidigungsfall wird dem Gemisch Katalase zugemischt und dem Angreifer als 100 °C heißes, ätzendes Abwehrmittel entgegengespritzt.^[5][6][7]

Darstellung

Hydrochinon kann durch die Elbs-Oxidation aus Phenol synthetisiert werden.^[8]

Eigenschaften

Hydrochinon ist ein stärkeres Reduktionsmittel als Brenzcatechin, da das aus Brenzcatechin entstehende o-Benzochinon energiereicher und somit ein stärkeres Oxidationsmittel ist. Ursache für Letzteres ist die elektrostatische Abstoßung der benachbarten Carbonylgruppen.

Hydrochinon ist ein farbloser, mäßig wasserlöslicher Feststoff. Es lässt sich durch Oxidation in Benzochinon (Chinon) überführen:

Bei dieser Reaktion entsteht als Zwischenprodukt der tieffarbige, schwer wasserlösliche Charge-Transfer-Komplex Chinhydron (nicht abgebildet).

Verwendung

In der Fotolabortechnik wird Hydrochinon als Reduktionsmittel zum Entwickeln von Filmen und Bildern eingesetzt. Wegen der Gefahren für Umwelt und Gesundheit gibt es Bestrebungen, die Substanz für diese Anwendungen nach Möglichkeit durch weniger riskante Stoffe zu ersetzen. In Hautcremes wird die Verwendung von Hydrochinon trotz möglicher Gesundheitsgefährdungen seit Anfang der 1990er Jahre geduldet. Es wird auch als Inhibitor für Radikalreaktionen genutzt, um die Bildung von Etherperoxiden zu verhindern.

Toxikologie

Im Tierversuch konnte eine krebserzeugende Wirkung nachgewiesen werden. Die Kanzerogenität beim Menschen und bei Exposition innerhalb der zulässigen Grenzwerte ist umstritten.

Reaktionen

Die einfache Bromierung von Hydrochinon mit Kaliumbromid und Brom in Tetrachlorkohlenstoff führt zum Bromhydrochinon.^[9]

Vollständige Bromierung zum analytischen Nachweis liefert das 2,5-Dibromhydrochinon^[10], dessen Schmelzpunkt bei 186 °C liegt.^[11] Ebenfalls bekannt ist das Tetrabromhydrochinon, welches jedoch aus Benzochinon dargestellt wird.

Methylierung mit Dimethylsulfat ergibt das 1,4-Dimethoxybenzol, dessen Schmelzpunkt bei 56 °C liegt.

Eine direkte Nitrierung des Hydrochinons ist nicht möglich, da es dabei zerfällt.^[12] Die Hydroxygruppen müssen daher durch Reaktion mit Essigsäureanhydrid und Schwefelsäure als Katalysator^[13] mit Acetylgruppen geschützt werden, dann findet eine Nitrierung an den Positionen 2 und 6 statt. Die Verseifung des entstehenden Dinitrodiacetylhydrochinons führt schließlich zu 2,6-Dinitrohydrochinon (Schmelzpunkt 135–136 °C).^[12]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f g} Eintrag zu CAS-Nr. 123-31-9 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 28. Januar 2007 (JavaScript erforderlich).
2. ↑ ^{a b} Eintrag zu CAS-Nr. 123-31-9 im European chemical Substances Information System ESIS (ergänzender Eintrag)
3. ↑ Datenblatt Hydroquinone bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 4. April 2011.
4. ↑ F. Wöhler: "Ueber das Chinon", in: Pharmaceutisches Centralblatt, 1844, Nr. 39, S. 609–615 (Eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
5. ↑ H. Schildknecht, K. Holoubekal: "Die Bombardierkäfer und ihre Explosionschemie", in: Angewandte Chemie, 1961, 73 (1), S. 1–7; doi:10.1002/ange.19610730102.
6. ↑ Werner Nachtigall, A. Wisser: Biologisches Design, Springer-Verlag Berlin, 1. Auflage (21. Februar 2005), ISBN 978-3-540-22789-2 (Eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
7. ↑ Gerhard G. Habermehl: Gift-Tiere und ihre Waffen, Springer-Verlag Berlin, 5. Auflage, aktualis. u. erw. A. (Juni 1994), ISBN 978-3-540-56897-1 (Eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
8. ↑ K. Elbs: Ueber Nitrohydrochinon, in: J. Prakt. Chem., 1893, 48, S. 179–185; doi:10.1002/prac.18930480123.
9. ↑ Autorengemeinschaft: Organikum, 19. Auflage, Johann Ambrosius Barth, Leipzig · Berlin · Heidelberg 1993, ISBN 3-335-00343-8, S. 331.
10. ↑ M. Kohn, L. W. Guttmann: Zur Kenntnis der Bromsubstitionsprodukte des Hydrochinons, in: Monatshefte für Chemie, 1924, 45 (10), S. 573–588; doi:10.1007/BF01524599.
11. ↑ Autorengemeinschaft: Organikum. 19. Auflage, Johann Ambrosius Barth, Leipzig · Berlin · Heidelberg 1993, ISBN 3-335-00343-8, S. 653.
12. ↑ ^{a b} Dissertaton: Methylether des 2,6-Dinitrohydrochinons und einige Derivate, Gustav Walther, Universität Basel (1904).
13. ↑ H. Bock, S. Nick, C. Näther, J. W. Bats: Struktur ladungsgestörter Moleküle, 47 [1,2]- Dinatrium- und Dikalium-Nitranilate: Die Cyanin-Verzerrung der Kohlenstoff-Sechsringe, in: Z. Naturforsch., 1994, 49b, S. 1021–1030; PDF.