Nitrotoluène
# Nitrotoluène

Le nitrotoluène ou mononitrotoluène est un composé aromatique de formule brute $C_7H_7NO_2.$ Il est constitué d'un cycle benzénique substitué par un groupe méthyle $(-CH_3)$ et un groupe nitro $(-NO_2).$ Comme tous les benzènes disubstitués, il existe sous la forme de trois isomères structuraux, les composés ortho, méta et para, selon la position relative des deux substituants sur le cycle

Les nitrotoluènes sont des intermédiaires dans la production de TNT et peuvent donc souvent être détectés comme déchets d'armement dans le sol et les eaux souterraines.

## Propriétés

Nitrotoluène :

| Nom systématique | 2-Nitrotoluène | 3-Nitrotoluène | 4-Nitrotoluène |
| - | - | - | - |
| Autres noms | orthonitrotoluène o-nitrotoluène 1-méthyl-2-nitrobenzène ONT, 2-NT | métanitrotoluène m-nitrotoluène 1-méthyl-3-nitrobenzène | paranitrotoluène p-nitrotoluène 1-méthyl-4-nitrobenène |
| Structure | | | |
| N° CAS | 88-72-2 | 99-08-1 | 99-99-0 |
| Numéro ECHA | 100.001.685 | 100.002.480 | 100.002.553 |
| PubChem | 6944 | 7422 | 7473 |
| Formule chimique | $C_7H_7NO_2$ | $C_7H_7NO_2$ | $C_7H_7NO_2$ |
| Masse moléculaire | 137,14 $g·mol^{-1}$ | 137,14 $g·mol^{-1}$ | 137,14 $g·mol^{-1}$ |
| État (CNTP) | liquide | liquide | solide |
| Apparence | liquide huileux jaune, odeur aromatique | liquide jaune, odeur caractéristique | cristaux jaunâtres |
| Point de fusion | −4 °C | 16 °C | 52 °C |
| Point d'ébullition | 222 °C | 232 °C | 238 °C |
| Masse volumique (20 °C) | 1,16 $g·cm^{-3}$ | 1,16 $g·cm^{-3}$ | 1,28 $g·cm^{-3}$ |
| Pression de vapeur (20 °C) | 0,195 hPa | 0,199 hPa | |
| Point d'éclair (coupelle fermée) | 106 °C | 106 °C | 106 °C |
| Point d'auto-inflammation | 420 °C | 440 °C | 390 °C |
| Limites d'explosivité | 1,47 ― 8,8 vol.% | 2,2 vol.% ― | 1,6 vol.% ― |
| Solubilité dans l'eau (20 °C) | 0,65 $g·l^{-1}$ | 0,419 $g·l^{-1}$ | 0,26 $g·l^{-1}$ |
| LogP | 2,3 | 2,45 | 2,37 |
| SGH | Attention | $Attention^,$ | $Attention^,$ |
| Phrases H et $P^,^,$ | H302, H340, H350, H361f et H411H302 : Nocif en cas d'ingestion H340 : Peut induire des anomalies génétiques (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H350 : Peut provoquer le cancer (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H361f : Susceptible de nuire à la fertilité. H411 : Toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme | H302, H311, H332, H373 et H411H302 : Nocif en cas d'ingestion H311 : Toxique par contact cutané H332 : Nocif par inhalation H373 : Risque présumé d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H411 : Toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme | H373, H411 et H301+H311+H331H373 : Risque présumé d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H411 : Toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme H301+H311+H331 : Toxique en cas d'ingestion, par contact cutané ou par inhalation |
| Phrases H et $P^,^,$ | P201, P273, P281 et P308+P313P201 : Se procurer les instructions avant utilisation. P273 : Éviter le rejet dans l’environnement. P281 : Utiliser l’équipement de protection individuel requis. P308+P313 : En cas d’exposition prouvée ou suspectée : consulter un médecin. | P273, P280 et P309+P310P273 : Éviter le rejet dans l’environnement. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P309+P311 : En cas d'exposition ou de malaise : appeler immédiatement un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. P302+P352P302+P352 : En cas de contact avec la peau : laver abondamment à l’eau et au savon. | P261, P273 et P280P261 : Éviter de respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P273 : Éviter le rejet dans l’environnement. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P311 et P301+P310P311 : Appeler un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. P301+P310 : En cas d'ingestion : appeler immédiatement un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. |

Les points d'ébullition des trois isomères sont proches les uns des autres, tandis que les points de fusion diffèrent sensiblement. Le 4-nitrotoluène, qui présente la plus grande symétrie, a le point de fusion le plus élevé. Ce dernier est d’ailleurs le seul solide à température ambiante alors que le deux autres sont liquides. Les trois isomères sont quasi insolubles dans l'eau.

## Synthèse

Les trois isomères peuvent être obtenus par nitration du toluène avec de l'acide nitrique catalysé par de l'acide sulfurique. Du fait de l'effet +I du groupe méthyle, la substitution électrophile aromatique est orientée ortho/para, et donc les composés 2- (65%) et 4- (30%) sont obtenus majoritairement tandis que le composé 3- n'est que très peu obtenu (5%).

Le 3-nitrotoluène peut être synthétisé plus efficacement à partir du 3-nitro-4-aminotoluène, par diazotation du groupe amino et réduction du sel de diazonium résultant avec l'éthanol (dédiazonation).

## Utilisations

Les nitrotoluènes sont des intermédiaires dans la fabrication des toluidines correspondantes (par réduction du groupe nitro), dans la synthèse organique de pesticides, de composés pharmaceutiques, de colorants et de plastiques.

Les 2- et 4-nitrotoluène sont des intermédiaires dans la fabrication du TNT, dans laquelle ils sont nitrés en 2,4-dinitrotoluène. Le 2- et le 4-nitrotoluène sont également ajoutés aux plastics comme agent de marquage.

Les nitrotoluènes sont aussi le précurseurs des acides nitrobenzoïques, par oxydation du groupe méthyle. Par exemple, le 4-nitrotoluène peut être oxydé en acide 4-nitrobenzoïque par le dichromate de sodium en présence d'acide sulfurique concentré.

## Précautions

Les nitrotoluènes peuvent former des vapeurs explosives, attaquer le caoutchouc et les plastiques, et sont cancérigènes.

