2-Nitrobenzaldéhyde

Le 2-nitrobenzaldéhyde ou orthonitrobenzaldehyde ou o-nitrobenzaldéhyde est un composé organique aromatique. C'est un dérivé du benzène, substitué par un groupe nitro et un groupe aldéhyde en position ortho, donc l'isomère ortho du nitrobenzaldéhyde.

2-Nitrobenzaldéhyde
Identification
Nom UICPA 2-nitrobenzaldéhyde
Synonymes

ortho-nitrobenzaldéhyde
o-nitrobenzaldéhyde
No CAS 552-89-6
No ECHA 100.008.206
No CE 209-025-3
PubChem 11101
SMILES
InChI
Apparence poudre cristalline jaune à l'odeur caractéristique[1]
Propriétés chimiques
Formule C7H5NO3  [Isomères]
Masse molaire[2] 151,119 5 ± 0,007 1 g/mol
C 55,63 %, H 3,33 %, N 9,27 %, O 31,76 %,
Susceptibilité magnétique -68,23 × 10−6 cm3/mol[réf. nécessaire]
Propriétés physiques
T° fusion 39,5 °C[3]
T° ébullition 153,05 °C à 0,031 bar[4]
Solubilité très peu soluble dans l'eau[1]
T° d'auto-inflammation 200 °C[1]
Point d’éclair 113 °C[5]
Précautions
SGH[6]

Attention
H302, H315, H319, H335, H412, P273, P301+P312+P330, P302+P352 et P305+P351+P338
Écotoxicologie
DL50 600 mg·kg-1 (souris, oral)[7]
LogP 1,74[1]
Composés apparentés
Isomère(s) 3-Nitrobenzaldéhyde
4-Nitrobenzaldéhyde
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le 2-nitrobenzaldéhyde est un intermédiaire dans la synthèse de l'indigo appelée synthèse de Baeyer-Drewsen de l'indigo.

Production et synthèse

La synthèse directe du 2-nitrobenzaldéhyde par nitration du benzaldéhyde pose problème, puisque le groupe aldéhyde est un groupe orienteur en meta. Ainsi l'isomère meta (le 3-nitrobenzaldéhyde), est produit à 72 % contre 19 % pour l'isomère ortho (2-nitrobenzaldéhyde), et 9 % pour l'isomère para (4-nitrobenzaldéhyde)[8]. Pour cette raison, cette nitration n'est pas faite directement.

  • Une première solution est la mono-nitration du toluène à basse température en 2-nitrotoluène (produit 58 % d'isomère ortho, le reste en isomère meta et para)[9]. Le 2-nitrotoluène peut ensuite être oxydé en 2-nitrobenzaldéhyde[10],[11].
  • Une autre solution consiste à oxyder le 2-nitrostyrène. Pour cela, on effectue une nitration du cinnamaldéhyde dans une solution d'anhydride acétique dans l'acide acétique, menant au 2-nitrocinnamaldéhyde[12]. Celui-ci est oxydé en acide 2-nitrocinnamique puis décarboxylé en 2-nitrostyrène. Le groupe éthylène peut ensuite être oxydé de diverses façons pour produire le 2-nitrobenzaldéhyde[13].

Utilisation

Le 2-nitrobenzaldéhyde est un intermédiaire utilisé dans la synthèse de l'indigo, colorant insoluble dans l'eau, utilisé couramment pour teindre les jeans et d'autres produits.

La synthèse de Baeyer-Drewsen de l'indigo est une méthode de synthèse initiée par les chimistes allemands Adolf von Baeyer et Viggo Drewsen en 1882. Elle valut le prix Nobel de chimie à Adolf von Baeyer (ainsi que pour ses nombreux autres travaux).

Dans cette synthèse, deux moles de 2-nitrobenzaldéhyde sont condensées sur deux moles d'acétone en milieu basique, donnant une mole d'indigotine (indigo)[14],[15],[16].

synthèse de Baeyer-Drewsen de l'indigo.

En 1883, Adolf von Baeyer breveta par ailleurs la synthèse de l'isatine (le premier réactif à partir duquel il synthétisa l'indigo) à partir du 2-nitrobenzaldéhyde, reposant sur le même type de réaction que la précédente :

Synthèse de l'isatine.

Le 2-nitrobenzaldéhyde peut servir de réactif à de nombreuses autres synthèses organiques, du fait de la réactivité de ses substituants.

Les dérivés de 2-nitrobenzaldéhyde peuvent aussi servir à synthétiser d'autres indigoïdes (dérivés de l'indigo), comme le carmin d'indigo ou le pourpre de Tyr.

Notes et références
  1. Entrée « 2-Nitrobenzaldehyde » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 06/08/09 (JavaScript nécessaire)
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. Hajos, A.,Experiments in the Domain of chloroamphenicols VIII. Preparation of nitroacetophenones and nitrobenzaldehydes and various derivatives through oxidative oxime cleavage,Acta Chim. Acad. Sci. Hung., 1959, 21, 131. - Incertitude attribuée par le Thermodynamics Research Center (NIST Boulder Laboratories, M. Frenkel director) de 1,5 K
  4. CRC Handbook of Data on Organic Compounds, 2d Edition, Weast,R.C and Grasselli, J.G., ed(s)., CRC Press, Inc., Boca Raton, FL, 1989, 1.
  5. https://www.jeulin.fr/media/pim/assets/DocumentsPDF/std.lang.all/9-/fr/FDS-115009-FR.pdf
  6. Fiche Sigma-Aldrich du composé 2-Nitrobenzaldehyde, consultée le 31/08/2020.
  7. Annales des Falsifications et de l'Expertise Chimique. Vol. 76(815), Pg. 65, 1983.
  8. Structure of Benzene, California State University Dominguez Hills
  9. http://www.thecatalyst.org/experiments/AndersonS/AndersonS.html Product Distribution in the Nitration of Toluene, Steven W. Anderson, January 7, 1999
  10. Synthesis of 2-Nitrobenzaldehyde from 2-Nitrotoluene, Alexander Popkov
  11. « o-Nitrobenzaldehyde » (consulté le )
  12. o-NITROCINNAMALDEHYDE, nitration of cinnamaldehyde, organic-synthesis
  13. Selective aerobic oxidation of styrene to benzaldehyde catalyzed by water-soluble palladium(II) complex in water, Bo Feng, Zhenshan Hou, Xiangrui Wang, Yu Hu, Huan Li and Yunxiang Qiao
  14. Synthesis of Indigo
  15. Indigo Synthesis
  16. Synthesis of Indigo and Vat Dyeing
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