Phenazin

Phenazin ist eine polycyclische aromatische chemische Verbindung mit zwei Stickstoffatomen im mittleren der drei Ringe. Diese Struktur liegt auch im Pyrazin als Einzelring vor. Phenazin ist ein gelber Feststoff^[1] und ist Ausgangsstoff für viele abgeleitete Verbindungen, die als Farbstoffe (z. B. Neutralrot, Safranine, Eurhodin, Indulin, Pyocyanin, Mauveine) dienen.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Phenazin
Andere Namen	Dibenzopyrazin
Summenformel	C12H8N2
Kurzbeschreibung	gelber Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 92-82-0 EG-Nummer 202-193-9 ECHA-InfoCard 100.001.995 PubChem 4757 Wikidata Q419781
Eigenschaften
Molare Masse	180,21 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	172–177 °C[1]
Siedepunkt	360 °C[1]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser[1] mäßig in Ethanol, Diethylether und Benzol[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[3] keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-Sätze
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Vorkommen

Einige Phenazinderivate besitzen eine antibiotische Wirkung und werden deshalb von vielen Bakterien (z. B. Pseudomonas aeruginosa, Streptomyces, Pantoea agglomerans) synthetisiert und zur Verteidigung ihres Lebensraums in die Umgebung abgegeben.^[4] Die Biosynthese der beiden sechsgliedrigen Kohlenstoffringe der Phenazine erfolgt auf dem Shikimisäureweg der Aromatenbiosynthese über Chorisminsäure.^[4][5][6] Fast 100 solcher in der Natur vorkommenden Verbindungen sind inzwischen identifiziert.^[7]

Gewinnung und Darstellung

Eine klassische Methode zur Synthese von Phenazin ist die Reaktion von Nitrobenzol und Anilin bei der Wohl-Aue-Reaktion (1901).^[8][9] Es sind aber noch weitere Methoden bekannt:

• Oxidation von Dihydrophenazin, welches durch Erhitzung von Brenzcatechin mit o-Phenylendiamin gewonnen werden kann.^[10]
• Cyclisierung von o-Aminodiphenylamin mit Salzsäure und Eisen(III)-chlorid.^[11]

Eigenschaften

Phenazin tritt in zwei polymorphen Kristallformen auf. Die α–Form schmilzt bei 174 °C mit einer Schmelzenthalpie von 23,5 kJ·mol⁻¹, die β–Form bei 175 °C mit einer Schmelzenthalpie von 23,6 kJ·mol⁻¹.^[12]

Verwendung

Phenazin ist Ausgangsstoff für viele Farbstoffe (auch als Azin-Farbstoffe bezeichnet) wie Neutralrot, Safranine und Mauveine, wobei der Ring mit den beiden Stickstoffatomen als Chromophor auftritt. Phenazin-Farbstoffe enthalten im Allgemeinen die Struktur von Phenazin als Grundgerüst für diese Farbstoffklasse. Der Phenazinring und Phenazinderivate sind wichtige Ausgangsstoffe für die industrielle Herstellung von Pestiziden, Riechstoffen und Arzneistoffen. Phenazin ist weiterhin ein Komplexbildner.

Einzelnachweise

1. Datenblatt Phenazin bei Alfa Aesar, abgerufen am 9. März 2010 (Seite nicht mehr abrufbar).
2. Eintrag zu Phenazin. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 30. Mai 2014.
3. Datenblatt Phenazine bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 10. Februar 2018 (PDF).
4. Forschungsbericht 2006 - Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie: Die Biosynthese von Phenazinen.
5. G. S. Byng, J. M. Turner: Isolation of Pigmentation Mutants of Pseudomonas phenazinium. In: Journal of General Microbiology. Band 97, Nr. 1, 1. November 1976, S. 57–62, doi:10.1099/00221287-97-1-57 (Volltext [PDF]).
6. Graham S. Byng, John M. Turner: Incorporation of [¹⁴C]shikimate into phenazines and their further metabolism by Pseudomonas phenazinium. In: Biochemical Journal. 164, 1977, S. 139, doi:10.1042/bj1640139.
7. Strukturgestützte Untersuchungen zur Phenazin-Biochemie. (Memento vom 12. August 2010 im Internet Archive).
8. A. Wohl, W. Aue, Ueber die Einwirkung von Nitrobenzol auf Anilin bei Gegenwart von Alkali, in: Chem. Ber., 1901, 34, 2442–2450; doi:10.1002/cber.190103402183.
9. I. J. Pachter and M. C. Kloetzel: The Wohl-Aue Reaction. I. Structure of Benzo [a] phenazine Oxides and Syntheses of 1,6-Dimethoxyphenazine and 1,6-Dichlorophenazine, in: J. Am. Chem. Soc., 1951; 73(10), 4958–4961; doi:10.1021/ja01154a144.
10. C. Ris: Ueber das Phenazin, in: Chem. Ber. 1882, 19, 2206–2208; doi:10.1002/cber.188601902128.
11. M. L. Tomlinson: The preparation of 2:2′-diaminodiphenylamines and 2:2′-diacetamidodiphenylamines and their behaviour on oxidation, in: J. Chem. Soc., 1939, 158–163; doi:10.1039/JR9390000158.
12. Braga, D.; Grepioni, F.; Maini, L.; Mazzeo, P.P.; Rubini, K.: Solvent-free preparation of co-crystals of phenazine and acridine with vanillin in Thermochim. Acta 507–508 (2010) 1–8, doi:10.1016/j.tca.2010.04.021