3,5-Dinitrosalicylsäure

3,5-Dinitrosalicylsäure (DNS) ist eine Phenolsäure, die mit reduzierenden Zuckern oder anderen reduzierenden Molekülen eine typische Farbreaktion ergibt.

Strukturformel
Allgemeines
Name	3,5-Dinitrosalicylsäure
Andere Namen	2-Hydroxy-3,5-dinitrobenzoesäure (IUPAC) DNS DNSA
Summenformel	C7H4N2O7
Kurzbeschreibung	hellgelbe Kristalle mit schwachem Geruch
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 609-99-4 138659-74-2 (Monohydrat) EG-Nummer 210-204-3 ECHA-InfoCard 100.009.278 PubChem 11873 ChemSpider 11380 Wikidata Q223030
Eigenschaften
Molare Masse	228,12 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,70–1,72 g·cm^−3 (Monohydrat)
Schmelzpunkt	170–174 °C
pKS-Wert	pKs1 = 2,96 pKs2 = 7,61
Löslichkeit	löslich in Wasser: 13,55 g·l^−1 (21 °C) löslich in Ethanol, Diethylether und Benzol
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​319​‐​335 P: 280​‐​301+330+331​‐​312​‐​302+352​‐​304+340​‐​501
Toxikologische Daten	860 mg·kg^−1 (LD50, Ratte, oral)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Darstellung und Gewinnung

3,5-Dinitrosalicylsäure kann durch die Nitrierung von Salicylsäure mittels Nitriersäure hergestellt werden. Eine alternative Methode nutzt die Kombination von Salpetersäure und Essigsäure als Nitrierreagenz, wobei intermediär Acetylnitrat reagiert.

Synthese von 3,5-Dinitrosalicylsäure

Eigenschaften

3,5-Dinitrosalicylsäure ist eine Carbonsäure mit einem pK_s-Wert von 2,96 für die Carboxygruppe und 7,61 für die phenolische OH-Gruppe. Der Oktanol-Wasser-Verteilungskoeffizient (log K_OW) beträgt 1,71. Vom Monohydrat hat man zwei unterschiedliche Kristallformen isolieren können, deren Dichten sich mit 1,702 g/cm³ (kristallisiert aus Ethanol) bzw. 1,719 g/cm³ (kristallisiert aus Wasser) ebenfalls unterscheiden.

Verwendung

Mit reduzierenden Zuckern wird 3,5-Dinitrosalicylsäure zu 3-Amino-5-nitrosalicylsäure reduziert, welche Licht bei 540 nm stark absorbiert. Bei dieser Reaktion schlägt die Farbe der Lösung von orangegelb nach rot um.

Reduktion von 3,5-Dinitrosalicylsäure durch Aldehyde

Die kolorimetrische Reaktion wurde zuerst zur Bestimmung reduzierender Substanzen im Urin eingeführt und wird seitdem verbreitet genutzt, z. B. zur Quantifizierung von Kohlenhydraten in Blut. Hauptsächlich verwendet man die Nachweisreaktion beim α-Amylase-Assay. Die Methode verbindet die Oxidation einer Carbonylverbindung mit der Reduktion einer Nitrogruppe in 3,5-Dinitrosalicylsäure unter alkalischen Bedingungen. Verwendet wird eine alkalische Reaktionslösung mit 2 % DNS und 2 % Na₂CO₃. Andere Urinbestandteile wirken nicht störend.

Enzymatische Methoden werden jedoch heute üblicherweise der Bestimmung mit 3,5-Dinitrosalicylsäure vorgezogen, weil sie spezifischer sind.

Weblinks

Commons: 3,5-Dinitrosalicylsäure – Sammlung von Bildern

• Einsatz von 3,5-Dinitrosalicylsäure im Labor (in Englisch) Department of Chemical Engineering, University of Maryland

Einzelnachweise

1. Datenblatt 3,5-Dinitrosalicylsäure bei Merck, abgerufen am 17. Oktober 2017.
2. V. S. Senthil Kumar; Srinivasan S. Kuduva; Gautam R. Desiraju: Pseudopolymorphs of 3,5-dinitrosalicylic acid, in: J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 1999, S. 1069–1073; doi:10.1039/a902134e; PDF.
3. S. S. Dube; S. S. Dhindsa: Dissociation constants of 3,5-dinitrosalicylic acid, Proceedings of the Indian Academy of Sciences, Section A, 642, 1968.
4. Alexander Apelbalt; Emanuel Manzurola: Solubilities of o-acetylsalicylic, 4-aminosalicylic, 3,5-dinitrosalicylic, and p-toluic acid, and magnesium-DL-aspartate in water from T = (278 to 348) K, in: J. Chem. Thermodyn., 31 (1), 1999, S. 85–91; doi:10.1006/jcht.1998.0424.
5. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-290.
6. Eintrag zu 3,5-Dinitrosalicylsäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 10. Februar 2023. (JavaScript erforderlich)
7. Thiel, W.; Mayer, R.; Jauer, E.-A.; Modrow, H.; Dost, H.: Synthesis and Spectral Characterization of Blue Dyes of the Benzene Series; in: J. Prakt. Chem. (Leipzig) 328, 1986, S. 497–514, doi:10.1002/prac.19863280406.
8. Andreozzi, R.; Caprio, V.; Di Somma, I.; Sanchirico, R.: Kinetic and safety assessment for salicylic acid nitration by nitric acid/acetic acid system in J. Hazard. Mat. A134, 2006, S. 1–7, doi:10.1016/j.jhazmat.2005.10.037.
9. J. B. Sumner: Dinitrosalicylic acid: a reagent for the estimation of sugar in normal and diabetic urine. In: Journal of Biological Chemistry. 47, 1921, S. 5.
10. Patent US3869348A: Determination of amylase. Angemeldet am 26. Februar 1973, veröffentlicht am 4. März 1975, Anmelder: Pierce Chemical Co, Erfinder: Melvin E. Gindler.‌
11. James B. Sumner, Charles V. Noback: The estimation of sugar in diabetic urine, using dinitrosalicylic acid, in: J. Biol. Chem., 62, 1924, S. 287–290; PDF@1@2Vorlage:Toter Link/www.jbc.org (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im Juni 2023. Suche in Webarchiven.)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis..
12. James B. Sumner: Dinitrosalicylic Acid: A Reagent for the Estimation of Sugar in Normal and Diabetic Urine, in: J. Biol. Chem., 47, 1921, S. 5–9; PDF@1@2Vorlage:Toter Link/www.jbc.org (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im Juni 2023. Suche in Webarchiven.)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis..
13. Gail Lorenz Miller: Use of Dinitrosalicylic Acid Reagent for Determination of Reducing Sugar, in: Anal. Chem., 31 (3), 1959, S. 426–428; doi:10.1021/ac60147a030.