# Acide nitrobenzoïque

L'acide nitrobenzoïque est un composé aromatique de formule C$_7$H$_5$NO$_4$. Il est constitué d'un cycle benzénique substitué par un groupe carboxyle (acide benzoïque) et un groupe nitro. 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.

## Propriétés

Acide nitrobenzoïque :
| Nom | Acide 2-nitrobenzoïque | Acide 3-nitrobenzoïque | Acide 4-nitrobenzoïque |
| Autre nom | acide orthonitrobenzoïque acide o-nitrobenzoïque | acide métanitrobenzoïque acide m-nitrobenzoïque | acide paranitrobenzoïque acide p-nitrobenzoïque |
| Formule structurelle | | | |
| Numéro CAS | 552-16-9 | 121-92-6 | 62-23-7 |
| PubChem | 11087 | 8497 | 6108 |
| Formule brute | C$_7$H$_5$NO$_4$ | C$_7$H$_5$NO$_4$ | C$_7$H$_5$NO$_4$ |
| Masse molaire | 167,12 g·mol$^{−1}$ | 167,12 g·mol$^{−1}$ | 167,12 g·mol$^{−1}$ |
| État | solide | solide | solide |
| Apparence | poudre blanche | poudre cristalline jaunâtre faible odeur | poudre cristalline vert clair inodore |
| Point de fusion | 146 à 148 °C | 139 à 142 °C | 239 à 242 °C |
| Température de décomposition | 240 à 250 °C | 240 à 250 °C | >240 °C |
| Masse volumique (20 °C) | 1,575 g·cm$^{-3}$ | 1,49 g·cm$^{-3}$ | 1,61 g·cm$^{-3}$ |
| Point d'éclair | | 190 °C (coupelle fermée) | 237 °C (coupelle fermée) |
| Pk$_A$ | 2,22 | 3,44 | 3,42 |
| LogP | 1,46 | 1,83 | 1,89 |
| Solubilité dans l'eau | 7,8 g·l$^{-1}$ (25 °C) | 3 g·l$^{-1}$ (25 °C) | 0,42 g·l$^{-1}$ (20 °C) |
| SGH$^,$$^,$ | Attention | Attention | Attention |
| Phrase H et P$^,$$^,$ | H315, H319 et H335H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires | H302, H315, H319, H335 et H412H302 : Nocif en cas d'ingestion H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires H412 : Nocif pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme | H302 et H319H302 : Nocif en cas d'ingestion H319 : Provoque une sévère irritation des yeux |
| Phrase H et P$^,$$^,$ | P261 et P305+P351+P338P261 : Éviter de respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer. | P262, P273 et P305+P351+P338P262 : Éviter tout contact avec les yeux, la peau ou les vêtements. P273 : Éviter le rejet dans l’environnement. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer. | P301+P330+P331P301+P330+P331 : En cas d'ingestion : rincer la bouche. NE PAS faire vomir. P264, P280 et P337+P313P264 : Se laver … soigneusement après manipulation. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P337+P313 : Si l’irritation oculaire persiste : consulter un médecin. |
Les acides nitrobenzoïques sont des solides cristallins respectivement blanc, jaunâtre et vert clair. Leurs points de fusion sont très différents, notamment celui de l'acide 4-nitrobenzoïque, qui présente la plus grande symétrie, bien plus élevé que le deux autres. Les acides nitrobenzoïques ont une acidité plus élevée que l'acide benzoïque en raison de l'effet -M du groupe nitro, ce qui augmente la stabilité de l'anion issu du départ d'un ion H$^+$. Leurs pk$_A$ – respectivement 2,22, 3,44 et 3,42 – sont donc inférieurs à celui de l'acide benzoïque (4,20).

## Synthèse

L'acide 3-nitrobenzoïque est obtenu à partir du benzoate de méthyle par réaction avec de l'acide nitrique fumant en présence d'acide sulfurique concentré. Après nitration, le 3-nitrobenzoate de méthyle résultant est saponifié pour donner l'acide correspondant.
Il est possible de nitrer directement l'acide benzoïque, le groupe carboxyle tant orienteur méta, mais il se forme généralement de l'acide 3,5-dinitrobenzoïque.
En général, les acides nitrobenzoïques sont accessibles à partir des nitrotoluènes équivalents, par oxydation du groupe méthyle. Ainsi, le 4-nitrotoluène est oxydé avec du dichromate de sodium en présence d'acide sulfurique concentré pour donner de l'acide 4-nitrobenzoïque

## Utilisations
### Analytiques

L'acide 4-nitrobenzoïque est principalement utilisé dans l'analyse des substances organiques par dérivation. Les substances liquides ou à bas point de fusion sont transformées à cette fin en dérivés facilement cristallisables ; les alcools, par exemple, peuvent être identifiés en mesurant les points de fusion de leurs esters d'acide 4-nitrobenzoïque ou d'acide 3,5-dinitrobenzoïque. À cette fin, la substance à analyser est mise à réagir avec de l'acide 4-nitrobenzoïque en présence de petites quantités d'acide sulfurique.
Les points de fusion de ces dérivés sont généralement marqués, et connus avec précision. Cette réaction convient également pour de nombreuses amines. Les dérivés de l'acide 3,5-dinitrobenzoïque ont généralement des points de fusion plus élevés que ceux de l'acide 4-nitrobenzoïque ; ils sont préférés lorsque le point de fusion de l'ester d'acide 4-nitrobenzoïque est trop bas et qu'aucune détermination précise n'est possible.
Si la substance à analyser est plus fragile, on utilise plutôt une réaction directe avec le chlorure d'acyle correspondant, le chlorure de 4-nitrobenzoyle. Il est également possible d'obtenir des dérivés d'acides aminés par cette méthode.

### Synthèse

L'acide 3-aminobenzoïque peut être obtenu par réduction de l'acide 3-nitrobenzoïque. On utilise par exemple comme agent réducteur le zinc élémentaire dans l'acide chlorhydrique ou l'hydrazine.