Kresole

Kresole
Name	o-Kresol	m-Kresol	p-Kresol
Andere Namen	2-Methylphenol 2-Hydroxytoluol	3-Methylphenol 3-Hydroxytoluol	4-Methylphenol 4-Hydroxytoluol
Strukturformel
CAS-Nummer	95-48-7	108-39-4	106-44-5
	1319-77-3 (Isomerengemisch)[1]
PubChem	2879	342	335
Summenformel	C7H8O
Molare Masse	108,14 g·mol−1
Aggregatzustand	fest	flüssig	fest
Kurzbeschreibung	farblose bis gelbliche Kristalle bzw. Flüssigkeit
Schmelzpunkt	31 °C[2]	10,9 °C[3]	34,8 °C[4]
Siedepunkt	191 °C[2]	203 °C[3]	202 °C[4]
pKs-Wert[5]	10,28	10,09	10,26
Dichte	1,05 g·cm−3	1,03 g·cm−3	1,03 g·cm−3
Löslichkeit	26,0 g·l−1 (25 °C)	31 g·l−1 (20 °C)	20,0 g·l−1 (20 °C)
GHS- Einstufung	aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [6] Gefahr
H- und P-Sätze	311-301-314
	keine EUH-Sätze
	261-​280-​301+310-​305+351+338-​310[7]
Gefahrstoff- kennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I o[8], m[9], p[10]	Giftig (T)
R-Sätze	24/25-34
S-Sätze	(1/2)-36/37/39-45

Die Kresole (auch Hydroxytoluole bzw. Methylphenole) bilden in der Chemie eine Stoffgruppe aromatischer Verbindungen, die sich sowohl vom Phenol als auch vom Toluol ableitet. Die Struktur besteht aus einem Benzolring mit angefügter Hydroxy- (–OH) und Methylgruppe (–CH₃) als Substituenten. Durch deren unterschiedliche Anordnung ergeben sich drei Konstitutionsisomere mit der Summenformel C₇H₈O. In erster Linie sind sie als methylsubstituierte Phenole anzusehen. Ferner spricht man bei den halogenierten Derivaten ebenfalls von Kresolen.

Vorkommen

Kresole und deren Derivate (z. B. Xylenole) sind in der Natur weit verbreitet. Man findet sie als Metaboliten in verschiedenen Mikroorganismen sowie im Urin von Säugetieren, im Steinkohlen- und Buchenholzteer.

Darstellung

Ursprünglich wurden die nicht derivatisierten Kresole aus Steinkohlen- und Buchenholzteer isoliert. Man erhält ein flüssiges, gelbbraunes Isomerengemisch, das so genannte Trikresol. Einmalige Destillation führt zur rohen Carbolsäure. Die Reinherstellung der drei Kresole erfolgt auf Grundlage von Carbolöl durch Extraktion mit Natronlauge. Alternativ wird das Phenoraffin-Verfahren durchgeführt, bei dem zur Extraktion eine Natriumphenolat-Lösung und Diisopropylether eingesetzt werden.

Synthetisch können Kresole durch Verkochung des jeweiligen Diazoniumsalzes der Toluidine dargestellt werden.

Eigenschaften

Kresole sind stark licht- und luftempfindlich. Bei Temperaturen oberhalb von 80 °C bilden sich mit Luft explosionsfähige Gemische. Sie sind in Wasser schlecht löslich und verbrennen unter starker Rußentwicklung. Kresole haben einen teerartigen Geruch. Mit Propen reagiert m-Kresol zu Thymol.

pK_s-Wert

Die Methylgruppe übt einen (schwachen) +I-Effekt auf den Aromaten aus, wodurch die Elektronendichte im Ring erhöht wird. Dadurch wird u. a. die Acidität des phenolischen OH abgeschwächt. Die pK_s-Werte sind daher etwas höher als die des Phenols (9,99^[5]).

Reaktivität

Neben dem (schwachen) +I-Effekt der Methylgruppe ist jedoch der +M-Effekt der Hydroxygruppe entscheidender für die chemische Reaktivität. Beide Effekte erhöhen deutlich die Elektronendichte im Ring. Der −I-Effekt der Hydroxygruppe hat nur sehr wenig Einfluss auf die Eigenschaften der Kresole. Die Kresole gehen daher relativ leicht elektrophile aromatische Substitutionen ein.

Verwendung

Kresole wirken als Bakterizid, Insektizid und Fungizid. Sie sind deshalb vielfach Bestandteil von Desinfektionsmitteln wie zum Beispiel Lysol, Sagrotan oder Bacillol. m-Kresol findet als Fungizid in der Landwirtschaft Anwendung. 8 µl/g genügen, um Getreide 60 Tage lang bei einer Lagertemperatur von 30 °C frei von Pilzbefall zu halten.

Kresole werden auch verwendet, um daraus Kunst- und Farbstoffe, Kunstharze (Kresolharze) und Arzneimittel herzustellen. In der Homöopathie wird ein unter dem Namen Cresolum crudum bekanntes, aus Steinkohlenteer gewonnenes Rohkresol bei Entzündungen, Hautkrankheiten und Lähmungen eingesetzt.

Toxikologie

Kresol-Vergiftungen rufen recht unspezifische Symptome hervor. Anzeichen einer chronischen Vergiftung sind Kopfschmerzen, Husten- und Brechreiz, Appetitverlust sowie Mattheit und Schlaflosigkeit. Eine Aufnahme über die Haut durch Resorption erfolgt sehr schnell. Akute Vergiftungen mit Nierenschäden und Störungen des Zentralnervensystems wie Krämpfen, Bewusstlosigkeit und Atemlähmung können die Folge sein. Kresole gelten als kanzerogen.

Wie bei Phenolen allgemein kommt es bei oraler Einnahme zu (weißlichen) Verätzungen, welche schmerzlos sind, da Phenole anästhetisch wirken. Vergiftungserscheinungen treten beim Menschen ab etwa 3 g auf, ab etwa 10 g besteht die Möglichkeit eines tödlichen Schocks.

Darüber hinaus wirken Phenole und insbesondere Kresole stark eiweißzersetzend. Da sie stark ätzend sind, rufen sie bei Hautkontakt akute Hautschäden hervor, zerstören das Eiweiß der Hautzellen und überwinden den Schutzmechanismus der Haut, welche leicht sauer ist, beinahe sofort. Bei Kontamination offener Schleimhäute (Mundhöhle, Nase, After) gelangen sie direkt ins Blut, wobei sie im Körper rasch verteilt werden und zu multiplen Eiweißschädigungen der inneren Organe führen. Ohne sofortige Einleitung von Gegenmaßnahmen können Kresole auch in geringer Menge letale Wirkung haben.

Nachweis

Kresole können schon in Konzentrationen von wenigen Mikrogramm pro Kubikmeter Luft geruchlich wahrgenommen werden.

Einzelnachweise

1. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 1319-77-3 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. März 2008 (JavaScript erforderlich).
2. ↑ ^{a b} Eintrag zu o-Kresol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 6. März 2008 (JavaScript erforderlich).
3. ↑ ^{a b} Eintrag zu m-Kresol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 6. März 2008 (JavaScript erforderlich).
4. ↑ ^{a b} Eintrag zu p-Kresol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 6. März 2008 (JavaScript erforderlich).
5. ↑ ^{a b} CRC Handbook of Tables for Organic Compound Identification, Third Edition, 1984, ISBN 0-8493-0303-6.
6. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 95-48-7 im European chemical Substances Information System ESIS (ergänzender Eintrag)
7. ↑ Datenblatt Cresol mixture of isomers bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 3. Mai 2011.
8. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 95-48-7 im European chemical Substances Information System ESIS.
9. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 108-39-4 im European chemical Substances Information System ESIS.
10. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 106-44-5 im European chemical Substances Information System ESIS.

Literatur

• Klemm, Elias: Direktsynthese von Phenol und Kresol. Vom Katalysator zum Verfahren, Shaker Verlag GmbH 2002, ISBN 3-8265-9896-2.
• Autorenkollektiv: Organikum, 22. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2004, ISBN 3-527-31148-3.

Weblinks

• IR-Spektren der Kresole: o-Kresol; m-Kresol; p-Kresol
• Phenole und Kresole