1,3,5-Trinitrobenzène

Le 1,3,5-trinitrobenzène ou TNB est un composé organique explosif. C'est un explosif plus puissant que le TNT et un substrat pour la synthèse de médicaments. Il existe deux autres isomères de trinitrobenzène, le 1,2,3- et le 1,2,4-trinitrobenzène mais généralement le terme trinitrobenzène renvoie à l'isomère 1,3,5.

1,3,5-Trinitrobenzène
Identification
Nom UICPA	1,3,5-trinitrobenzène
No CAS	99-35-4
No ECHA	100.002.502
No CE	202-752-7
PubChem	7434
SMILES	C1=C(C=C(C=C1[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-] PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/C6H3N3O6/c10-7(11)4-1-5(8(12)13)3-6(2-4)9(14)15/h1-3H
Apparence	solide en feuillets rhomboédriques-bipyramidaux incolores
Propriétés chimiques
Formule	C6H3N3O6  [Isomères]
Masse molaire[1]	213,104 5 ± 0,007 4 g/mol C 33,82 %, H 1,42 %, N 19,72 %, O 45,05 %,
Propriétés physiques
T° fusion	123 °C [2]
T° ébullition	315 °C [3]
Masse volumique	1,76 g·cm-3 à 20 °C [3]
Thermochimie
ΔfH0solide	−37 kJ·mol-1 [2]
Cp	214,6 J·mol-1·K-1 (solide,25 °C)[2] équation[4] : ${\displaystyle C_{P}=(52.498)+(5.6182E-1)\times T+(-3.9302E-4)\times T^{2}+(1.0043E-7)\times T^{3}+(-1.2252E-12)\times T^{4}}$ Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 200 à 1 500 K. Valeurs calculées : 187,72 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 200 −73,15 149 943 704 286 12,85 183 372 860 330 56,85 198 693 932 373 99,85 212 564 997 416 142,85 225 394 1 058 460 186,85 237 493 1 114 503 229,85 248 359 1 165 546 272,85 258 324 1 212 590 316,85 267 639 1 256 633 359,85 275 927 1 295 676 402,85 283 456 1 330 720 446,85 290 423 1 363 763 489,85 296 558 1 392 806 532,85 302 074 1 417 850 576,85 307 125 1 441 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 893 619,85 311 529 1 462 936 662,85 315 453 1 480 980 706,85 319 019 1 497 1 023 749,85 322 111 1 512 1 066 792,85 324 862 1 524 1 110 836,85 327 369 1 536 1 153 879,85 329 567 1 547 1 196 922,85 331 559 1 556 1 240 966,85 333 433 1 565 1 283 1 009,85 335 149 1 573 1 326 1 052,85 336 796 1 580 1 370 1 096,85 338 457 1 588 1 413 1 139,85 340 102 1 596 1 456 1 182,85 341 814 1 604 1 500 1 226,85 343 682 1 613
PCI	−2 753 kJ·mol-1 [2]
Précautions
Directive 67/548/EEC[5]
T+ E N Numéro index : 609-005-00-8 Classification : E; R3 - T+; R26/27/28 - R33 - N; R50-53 Symboles : T+ : Très toxique E : Explosif N : Dangereux pour l’environnement Phrases R : R3 : Grand risque d’explosion par le choc, la friction, le feu ou d’autres sources d’ignition. R33 : Danger d’effets cumulatifs. R26/27/28 : Très toxique par inhalation, par contact avec la peau et par ingestion. R50/53 : Très toxique pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique. Phrases S : S28 : Après contact avec la peau, se laver immédiatement et abondamment avec … (produits appropriés à indiquer par le fabricant). S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). S60 : Éliminer le produit et son récipient comme un déchet dangereux. S61 : Éviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité. S1/2 : Conserver sous clef et hors de portée des enfants. S36/37 : Porter un vêtement de protection et des gants appropriés. Phrases R : 3, 26/27/28, 33, 50/53, Phrases S : 1/2, 28, 36/37, 45, 60, 61,
Transport[3]
-    0214    Numéro ONU : 0214 : TRINITROBENZÈNE sec ou humidifié avec moins de 30 pour cent (masse) d’eau Code de classification : 1.1D : Matières et objets comportant un risque d'explosion en masse (une explosion en masse est une explosion qui affecte de façon pratiquement instantanée la quasi-totalité du chargement). Matière explosible secondaire détonante ou poudre noire ou objet contenant une matière explosible secondaire détonante, dans tous les cas sans moyens d'amorçage ni charge propulsive, ou objet contenant une matière explosible primaire et ayant au moins deux dispositifs de sécurité efficaces. Étiquette : 1 : Matières et objets explosibles 40    1354    Code Kemler : 40 : matière solide inflammable ou matière autoréactive ou matière autoéchauffante Numéro ONU : 1354 : TRINITROBENZÈNE HUMIDIFIÉ avec au moins 30 pour cent (masse) d’eau Classe : 4.1 Étiquette : 4.1 : Matières solides inflammables, matières autoréactives, matières solides explosibles désensibilisées et matières qui polymérisent Emballage : 4.1
Écotoxicologie
DL50	275 mg·kg-1 (rat, oral) 572 mg·kg-1 (souris, oral) 32 mg·kg-1 (souris, i.v.) [6]
LogP	1,18 [3]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Propriétés physico-chimiques

La force explosive de TNB est supérieure à celle de trinitrotoluène (TNT)^[7], mais il est plus cher à produire. L'absence du groupe méthyle comparé au TNT réduit la capacité d'activation pour les additions électrophiles sur le cycle aromatique^[7].

Production et synthèse

La nitration du benzène à l'aide d'acides forts est possible, mais elle est dangereuse à cause de nombreuses réactions parallèles, ce qui de plus, réduit le rendement. La méthode habituelle est la décarboxylation de l'acide 2,4,6-trinitrobenzoïque lui-même produit de l'oxydation de TNT par de l'acide chromique.

Utilisation

Le TNB est le produit de départ de la synthèse du 1,3,5-trihydroxybenzène, l'antispasmodique du Spasfon.

Notes et références

1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. (en) « 1,3,5-Trinitrobenzene », sur NIST/WebBook, consulté le 5 mars
3. Entrée « 1,3,5-Trinitrobenzene » 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 5 mars 2010 (JavaScript nécessaire)
4. (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic Compounds C8 to C28, vol. 2, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996, 396 p. (ISBN 0-88415-858-6)
5. « 1,3,5-trinitrobenzène », sur ESIS, consulté le 3 mars 2010
6. (en) « 1,3,5-Trinitrobenzène », sur ChemIDplus, consulté le 5 mars 2010
7. (en) Gerald Booth, Nitro Compounds, Aromatic, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, coll. « Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry », 15 juin 2000 (DOI 10.1002/14356007.a17_411)

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