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<!DOCTYPE html>

<title>Peroxyacetylnitrat</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Peroxyacetylnitrat</span></h1>

</header>

</div>

<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Strukturformel

</th></tr>

<tr>

</td></tr>

<tr>

<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Allgemeines

</th></tr>

<tr>

<td style="width:33%;">Name

</td>

<td>Peroxyacetylnitrat

</td></tr>

<tr>

<td>Andere Namen

</td>

<td>

<li>Acetylpernitrat</li></ul>

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Summenformel" title="Summenformel">Summenformel</a>

</td>

</td></tr>

<tr>

<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Externe Identifikatoren/Datenbanken

</th></tr>

<tr>

<td style="width:33%;"><a href="CAS-Nummer" title="CAS-Nummer">CAS-Nummer</a>

</td>

</td>

</td></tr>

<tr>

<td><a href="EG-Nummer" title="EG-Nummer">EG-Nummer</a>

</td>

<td colspan="2">218-905-6

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Europ%C3%A4ische_Chemikalienagentur" title="Europäische Chemikalienagentur">ECHA</a>-InfoCard

</td>

</td></tr>

<tr>

<td><a href="PubChem" title="PubChem">PubChem</a>

</td>

</td></tr>

<tr>

<td><a href="ChemSpider" title="ChemSpider">ChemSpider</a>

</td>

</td></tr>

<tr>

<td style="border-right:1px solid #a2a9b1;"><a href="Wikidata" title="Wikidata">Wikidata</a>

</td>

</td></tr></tbody></table>

</td></tr>

<tr>

<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Eigenschaften

</th></tr>

<tr>

<td><a href="Molare_Masse" title="Molare Masse">Molare Masse</a>

</td>

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Aggregatzustand" title="Aggregatzustand">Aggregatzustand</a>

</td>

<td>

<p>flüssig<sup id="cite_ref-Hutzinger_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-Hutzinger-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Siedepunkt" title="Siedepunkt">Siedepunkt</a>

</td>

<td>

</p>

</td></tr>

<tr>

<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Sicherheitshinweise

</th></tr>

<tr>

<td colspan="2" style="text-align:center"><b><a href="Global_harmonisiertes_System_zur_Einstufung_und_Kennzeichnung_von_Chemikalien" title="Global harmonisiertes System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien">GHS-Gefahrstoffkennzeichnung</a></b><br><i>keine Einstufung verfügbar</i><sup id="cite_ref-NV_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-NV-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</td></tr></tbody></table>

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Toxizit%C3%A4t" title="Toxizität">Toxikologische Daten</a>

</td>

<td>

<li>95 <a href="Parts_per_million" title="Parts per million">ppm</a>·4 h (<a href="Letale_Konzentration" title="Letale Konzentration">LC<sub>50</sub></a>, <a href="Ratten" title="Ratten">Ratte</a>, <a href="Inhalation" title="Inhalation">inh.</a>)<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><span class="editoronly" style="display:none;"></span></li></ul>

</td></tr>

<tr>

<td colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122; font-size:80%; text-align:center; line-height:150%; padding:.25em;">Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei <a href="Standardbedingungen" title="Standardbedingungen">Standardbedingungen</a> (0 °C, 1000 hPa).

</td></tr></tbody></table><p><span class="editoronly" style="display:none;"></span>

</p><p><b>Peroxyacetylnitrat</b> (PAN) ist ein <a href="Spurengase" title="Spurengase">Spurengas</a> in der Atmosphäre und zugleich ein <a href="Luftschadstoff" title="Luftschadstoff">Luftschadstoff</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Entstehung">Entstehung</h2></div>

<p>PAN entsteht in der Atmosphäre durch die photochemische Oxidation von <a href="Kohlenwasserstoff" class="mw-redirect" title="Kohlenwasserstoff">Kohlenwasserstoffen</a> zu <a href="Peressigs%C3%A4ure" class="mw-redirect" title="Peressigsäure">Peressigsäure</a>radikalen in Gegenwart von <a href="Stickstoffdioxid" title="Stickstoffdioxid">Stickstoffdioxid</a> (NO<sub>2</sub>), ist also – da es nicht direkt in die Atmosphäre abgegeben wird – ein sekundärer Luftschadstoff. Es ist neben <a href="Ozon" title="Ozon">Ozon</a> und <a href="Wasserstoffperoxid" title="Wasserstoffperoxid">Wasserstoffperoxid</a> (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>) wichtigster Bestandteil des <a href="Smog" title="Smog">photochemischen Smogs</a> und in seiner Konzentration eng an den Verlauf der Ozonkonzentration gekoppelt.

</p><p>Neben PAN kommen Peroxypropionyl-, -butyrylnitrat sowie -benzoylnitrat (PPN, PBN, PBzN) vor (allgemein Peroxy-<a href="Acyl" class="mw-redirect" title="Acyl">Acyl</a>-Nitrat). Beobachtet wurden auch chlorierte Formen. PAN ist jedoch die wichtigste Verbindung dieser Gruppe. PAN und seine Homologe erreichen in Ballungsräumen etwa 5 bis 20 % der Konzentration von Ozon, typischerweise etwa 10 %. PAN zerfällt abhängig von der Temperatur wieder in NO<sub>2</sub> und das Peroxyacetylradikal. Infolge dieser Stabilität kann es aber über weite Strecken verfrachtet werden und fungiert als Transporteur von Stickoxiden in Reinluftgebiete.

</p><p>Der Abbau von PAN in der Atmosphäre ist primär thermisch; somit erfolgt der Langstreckentransport von PAN durch kalte Zonen der Atmosphäre, während der Abbau in wärmeren Schichten erfolgt. Ebenfalls erfolgt Abbau durch UV-Photolyse. PAN stellt so zugleich eine Quelle und eine Senke von RO<sub>x</sub>- und NO<sub>x</sub>-Radikalen dar und wird deshalb auch als Reservoirgas bezeichnet.<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Synthese">Synthese</h2></div>

<p>PAN kann in einem lipophilen Solvens aus <a href="Peressigs%C3%A4ure" class="mw-redirect" title="Peressigsäure">Peressigsäure</a> hergestellt werden.<sup id="cite_ref-talukdar_6-0" class="reference"><a href="#cite_note-talukdar-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-nielsen_7-0" class="reference"><a href="#cite_note-nielsen-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-gaffney_8-0" class="reference"><a href="#cite_note-gaffney-8"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-fry_9-0" class="reference"><a href="#cite_note-fry-9"><span class="cite-bracket">[</span>9<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Dazu werden entgastes <i>n</i>-<a href="Tridecan" title="Tridecan">Tridecan</a> und Peressigsäure im durch ein Eisbad gekühlten Rundkolben vorgelegt und vorsichtig mit 98%iger <a href="Schwefels%C3%A4ure" title="Schwefelsäure">Schwefelsäure</a> versetzt. Anschließend wird tropfenweise konzentrierte <a href="Salpeters%C3%A4ure" title="Salpetersäure">Salpetersäure</a> hinzugegeben. Nach abgeschlossener Reaktion wird vier Mal mit Eiswasser gewaschen, die wässrige, stark saure Phase verworfen und die organische Phase mit wasserfreiem <a href="Natriumsulfat" title="Natriumsulfat">Natriumsulfat</a> getrocknet.

Bei diesem Vorgehen entsteht in <i>n</i>-Tridecan gelöstes PAN, welches durch Austreiben mit einem Inertgas (z. B. <a href="Helium" title="Helium">Helium</a> oder <a href="Stickstoff" title="Stickstoff">Stickstoff</a>) und Auffangen in <a href="K%C3%BChlfalle" title="Kühlfalle">Kühlfallen</a> weiterverwendet werden kann.

Bei dieser Synthese muss mit großer Vorsicht und Sorgfalt vorgegangen werden, da Explosionsgefahr besteht.

</p><p>Alternativ hierzu kann PAN auch durch Synthese in der Gasphase gewonnen werden.<sup id="cite_ref-warneck_10-0" class="reference"><a href="#cite_note-warneck-10"><span class="cite-bracket">[</span>10<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Dafür wird ein Gasgemisch von <a href="Aceton" title="Aceton">Aceton</a> und <a href="Stickstoffdioxid" title="Stickstoffdioxid">Stickstoffdioxid</a> (NO<sub>2</sub>) mittels einer <a href="Quecksilberdampflampe" title="Quecksilberdampflampe">Quecksilberdampflampe</a> photolysiert. Als Nebenprodukt entsteht <a href="Methylnitrat" title="Methylnitrat">Methylnitrat</a> (CH<sub>3</sub>ONO<sub>2</sub>).

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Messwerte">Messwerte</h2></div>

<p>Die natürliche Konzentration von PAN in der Atmosphäre liegt unter 0,1 µg/m³. In westdeutschen Städten ergaben Messungen Halbstundenwerte bis zu etwa 25 µg/m³, bekannte Spitzenwerte (z. B. gemessen in <a href="Los_Angeles" title="Los Angeles">Los Angeles</a> in der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts) liegen teils über 200 µg/m³ (bei PAN entspricht 1 ppm 4370 µg/m³). Wegen der aufwendigen Messmethodik liegen zu PAN meist nur punktuelle Messungen vor, also keine mit Ozon vergleichbaren Messreihen.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Schadwirkungen">Schadwirkungen</h2></div>

<p>PAN besitzt eine höhere <a href="Toxizit%C3%A4t" title="Toxizität">Toxizität</a> als Ozon. Die beim photochemischen Smog auftretenden Augenreizungen sind weniger durch das nur schwer wasserlösliche Ozon, als durch PAN und begleitende Spurengase verursacht. Zudem wird PAN als Faktor bei der <a href="Hautkrebs" title="Hautkrebs">Hautkrebsentstehung</a> diskutiert: insbesondere chlorierte Derivate, jedoch auch PAN selbst, gelten als <a href="Mutagen" title="Mutagen">mutagen</a>.

</p><p>Schadwirkungen bei Pflanzen durch PAN sind gleichfalls belegt: Es schädigt besonders das Schwammgewebe von Blättern, ausgehend von den Spaltöffnungen. Daher werden Symptome reiner PAN-Schädigung oft zunächst auf der Unterseite von Blättern beobachtet (Silber- bis Bronzefärbung mit anschließender <a href="Nekrose" title="Nekrose">Nekrose</a>). Bestimmte sensible Pflanzenarten können daher zur <a href="Bioindikation" class="mw-redirect" title="Bioindikation">Bioindikation</a> von PAN eingesetzt werden, z. B. <a href="Buschbohne" class="mw-redirect" title="Buschbohne">Buschbohnensorten</a> oder die <a href="Kleine_Brennnessel" title="Kleine Brennnessel">Kleine Brennnessel</a> (<i>Urtica urens</i>).<sup id="cite_ref-11" class="reference"><a href="#cite_note-11"><span class="cite-bracket">[</span>11<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Bei dem thermischen sowie beim photolytischen Abbau von Peroxyacetylnitrat werden Stickoxide gebildet, die in der unteren <a href="Troposph%C3%A4re" title="Troposphäre">Troposphäre</a> die Ozon-Produktion fördern.

</p><p>PAN wirkt in der Atmosphäre als <a href="Treibhausgas" title="Treibhausgas">Treibhausgas</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Akute_und_chronische_Toxizität"><span id="Akute_und_chronische_Toxizit.C3.A4t"></span>Akute und chronische Toxizität</h2></div>

<p>PAN verursacht akute Augenreizungen beim Menschen. Dazu genügte in einer Freiwilligen-Studie 1961 eine Konzentration von 4,95 mg/m³ für 10 bis 15 Minuten. Eine aktuellere Untersuchung aus dem Jahr 1987 zeigte dieselben Symptome schon bei 0,64 mg/m³ (0,13 ppm). Personen mit <a href="Chronisch_obstruktive_Lungenerkrankung" title="Chronisch obstruktive Lungenerkrankung">COPD</a> berichteten über eine Verstärkung der Krankheitssymptome, wenn sie 0,059 mg/m³ PAN ausgesetzt waren. Mäuse zeigten eine höhere Anfälligkeit gegen Infektionen durch <i><a href="Streptococcus_pyogenes" title="Streptococcus pyogenes">Streptococcus pyogenes</a></i> mit Todesfolge, nachdem sie drei Stunden lang einer Dosis von 14,8 bis 28,4 mg/m³ PAN ausgesetzt waren. Bei Langzeitversuchen mit <a href="Ratten" title="Ratten">Ratten</a> über 4 Wochen bis 6 Monaten ergaben Mengen ab 11,8 ppm (4 Wochen) beziehungsweise 74 mg/m³ (6 Monate) eine erhöhte Sterblichkeit und verschiedenste Symptome wie erhöhter <a href="Thrombozyt" title="Thrombozyt">Thrombozytenanzahl</a>, Vergrößerung der Lunge, abnormalem Verhalten, Stocken des Wachstums und schweren Entzündungen bis zu <a href="Metaplasie" title="Metaplasie">Metaplasien</a> und <a href="Hyperplasie" title="Hyperplasie">Hyperplasien</a> der Atemwege. Bei Bakterien (<i><a href="Salmonellen" title="Salmonellen">Salmonella</a> typhimurium</i>) und <a href="Lymphozyt" title="Lymphozyt">Lymphozyten</a> aus Mäusen wirkte PAN <a href="Genotoxizit%C3%A4t" title="Genotoxizität">genotoxisch</a> und bei höheren Konzentrationen <a href="Zytotoxizit%C3%A4t" title="Zytotoxizität">zytotoxisch</a>.<sup id="cite_ref-erd_12-0" class="reference"><a href="#cite_note-erd-12"><span class="cite-bracket">[</span>12<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-Hutzinger-1"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Hutzinger_1-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Hutzinger_1-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">Otto Hutzinger: <cite style="font-style:italic">Air Pollution</cite>. Springer, Berlin / Heidelberg 1989, ISBN 978-3-540-46113-5 (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://books.google.de/books?id=_VegBQAAQBAJ&pg=PT24">eingeschränkte Vorschau</a> in der Google-Buchsuche).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Peroxyacetylnitrat&rft.au=Otto+Hutzinger&rft.btitle=Air+Pollution&rft.date=1989&rft.genre=book&rft.isbn=9783540461135&rft.place=Berlin+%2F+Heidelberg&rft.pub=Springer" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-NV-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-NV_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.</span>

</li>

<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text"><i>Archives of Environmental Health</i>. Vol. 15, S. 739, <b>1967</b>.</span>

</li>

<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text"><i><a href="Toxicology" title="Toxicology">Toxicology</a></i> Vol. 8, Pg. 231, <b>1977</b>.</span>

</li>

<li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text">J. S. Gaffney et al.: <i>Peroxyacyl Nitrates</i>. In: <i>The Handbook of Environmental Chemistry.</i> Vol. 4, Part B, S. 1–38; Hrsg.: Hutzinger, O., Springer, <b>1989</b>.</span>

</li>

<li id="cite_note-talukdar-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-talukdar_6-0">↑</a></span> <span class="reference-text">R. K. Talukdar, J. B. Burkholder, A.-M. Schmoltner, J. M. Roberts, R. R. Wilson, A. R. Ravishankara: <i>Investigation of the loss processes for peroxyacetyl nitrate in the atmosphere: UV photolysis and reaction with OH</i>. In: <i><a href="Journal_of_Geophysical_Research" title="Journal of Geophysical Research">Journal of Geophysical Research</a>.</i> Band 100, Nr. D7, 1995, S. 14163–14173, <a href="https://doi.org/10.1029/95JD00545" class="extiw external" title="doi:10.1029/95JD00545">doi:10.1029/95JD00545</a>.</span>

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<li id="cite_note-nielsen-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-nielsen_7-0">↑</a></span> <span class="reference-text">T. Nielsen, A.M. Hansen, E. L. Thomsen: <i>A convenient method for preparation of pure standards of peroxyacetyl nitrate for atmospheric analyses.</i> In: <i><a href="Atmospheric_Environment" title="Atmospheric Environment">Atmospheric Environment</a>.</i> Band 16, Nr. 10, 1982, S. 2447–2450, <a href="https://doi.org/10.1016/0004-6981(82)90134-2" class="extiw external" title="doi:10.1016/0004-6981(82)90134-2">doi:10.1016/0004-6981(82)90134-2</a>.</span>

</li>

<li id="cite_note-gaffney-8"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-gaffney_8-0">↑</a></span> <span class="reference-text">J. S. Gaffney, R. Fajer, G. I. Senum: <i>An improved procedure for high purity gaseous peroxyacyl nitrate production: Use of heavy lipid solvents.</i> In: <i>Atmospheric Environment.</i> Band 18, Nr. 1, 1984, S. 215–218, <a href="https://doi.org/10.1016/0004-6981(84)90245-2" class="extiw external" title="doi:10.1016/0004-6981(84)90245-2">doi:10.1016/0004-6981(84)90245-2</a>.</span>

</li>

<li id="cite_note-fry-9"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-fry_9-0">↑</a></span> <span class="reference-text">J. L. Fry <i>Spectroscopy and kinetics of atmospheric reservoir species: HOONO, CH<sub>3</sub>C(O)OONO<sub>2</sub>, CH<sub>3</sub>OOH and HOCH<sub>2</sub>OOH</i>. <i>Ph.D. Thesis</i>, 2006.</span>

</li>

<li id="cite_note-warneck-10"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-warneck_10-0">↑</a></span> <span class="reference-text">P. Warneck, T. Zerbach: <i>Synthesis of Peroxyacetyl Nitrate in Air by Acetone Photolysis</i>. In: <i><a href="Environmental_Science_%26_Technology" title="Environmental Science & Technology">Environmental Science & Technology</a></i>, 1992, 26, S. 74, <a href="https://doi.org/10.1021/es00025a005" class="extiw external" title="doi:10.1021/es00025a005">doi:10.1021/es00025a005</a>.</span>

</li>

<li id="cite_note-11"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-11">↑</a></span> <span class="reference-text">S. Gilge: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.dwd.de/DE/forschung/atmosphaerenbeob/zusammensetzung_atmosphaere/hohenpeissenberg/download/gaw_briefe/gaw_brief_034_de_pdf.pdf?__blob=publicationFile&v=2"><i>Peroxyacetylnitrat – ein wichtiger troposphärischer Spurenstoff</i></a> (PDF-Datei; 42 kB), GAW-Brief Nr. 34 des Deutschen Wetterdienstes, Mai <b>2006</b>.</span>

</li>

<li id="cite_note-erd-12"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-erd_12-0">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://oehha.ca.gov/media/downloads/crnr/etohappa.pdf"><i>Draft OEHHA Report On Ethanol in Gasoline: Toxicity Summaries.</i></a> (PDF; 579 kB) California Office of Environmental Health Hazard Assessment, 1. Februar 2002, <span style="white-space:nowrap;">S. A30</span>,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 4. Dezember 2017</span> (englisch).</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3APeroxyacetylnitrat&rft.title=Draft+OEHHA+Report+On+Ethanol+in+Gasoline%3A+Toxicity+Summaries&rft.description=Draft+OEHHA+Report+On+Ethanol+in+Gasoline%3A+Toxicity+Summaries&rft.identifier=https%3A%2F%2Foehha.ca.gov%2Fmedia%2Fdownloads%2Fcrnr%2Fetohappa.pdf&rft.publisher=California+Office+of+Environmental+Health+Hazard+Assessment&rft.date=2002-02-01&rft.language=en"> </span></span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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