1,3-Cyclopentadien Kemiske egenskaber, anvendelse, produktion
Kemiske egenskaber
farveløs væske
Kemiske egenskaber
Cyclopentadien er en brændbar, farveløs væske med en sødlig lugt, som terpentin.
Kemiske egenskaber
1,3-Cyclopentadien er en farveløs væske, der i nærværelse af peroxider og trichloreddikesyre let dimeriseres til et farveløst fast stof.
Fysiske egenskaber
Farveløs væske med en terpentinlignende lugt. Lugtgrænsekoncentrationen er 1,9 ppm (citeret, Amoore og Hautala, 1983).
Anvendelser
Cyclopentadien anvendes til fremstilling af harpikser, til syntese af sesquiterpener og kamfer og som ligand ved fremstilling af metalkomplekser.
Anvendelser
Fremstilling af harpikser; i organisk syntese som dien i Diels-Alder-reaktionen til fremstilling af sesquiterpener, syntetiske alkaloider og kamfer.
Anvendelser
Ved fremstilling af harpikser; i organisk syntese
Definition
Et cyklisk kulbrinte fremstillet ved krakning af olie. Molekylerne har en femledet ring med to kulstof-kulstof-dobbeltbindinger og en CH2-gruppe. Det danner den negative cyklopentadienylionC5H5-, som findes i sandwichforbindelser, f.eks. ferrocen.
Definition
cyclopentadien: En farveløs flydende cyklisk alken,C5H6; r.d. 0,8021; m.p. -97,2°C; b.p. 40,0°C. Det fremstilles som et biprodukt ved fraktioneret destillation af råbenzen fra stenkulstjære. Det undergår kondensationsreaktioner med ketoner for at give stærkt farvede forbindelser (fulvener) og undergår let polymerisation ved stuetemperatur for at give dimeren dicyclopentadien.Cyclopentadien i sig selv er ikke en aromatisk forbindelse, fordi det ikke har det nødvendige antal pi-elektroner.Fjernelse af et hydrogenatom giver imidlertid den stabile cyclopentadienylion, C5H5-, som har aromatiske egenskaber. Især kan ringen koordinere til positive ioner i forbindelser som f.eks. ferrocen.
Fremstillingsmetoder
Denne forbindelse forekommer i C6-C8-destillationsfraktionerne fra olieudvinding og i koksovnens lette oliefraktioner. Den fremstilles ved dehydrogenering af cyclopentadien eller ved monomerisering af dets dimer.
Generel beskrivelse
1，3-Cyclopentadien er en farveløs væske med en irriterende, terpenlignende lugt. Bp: 42,5°C; flammepunkt: 77°F. Massefylde: 0,805 g cm-3.
Reaktivitetsprofil
1，3-Cyclopentadien er uforeneligt med stærke oxidationsmidler. Antændes ved kontakt med ilt (O2) og ozon (O3). Eksploderer ved kontakt med rygende salpetersyre eller en blanding af svovlsyre og kvælstoftetroxid. Reagerer kraftigt ved kontakt med kaliumhydroxid og andre stærke baser. Blandinger med luft er eksplosive. Udgør en moderat eksplosionsfare, når den udsættes for varme eller flammer. Nedbrydes voldsomt ved høj temperatur og højt tryk. Kan danne eksplosive peroxider ved opbevaring. Undergår en spontan dimerisering ved stuetemperatur til DI1，3-Cyclopentadien (C10H12, CAS nr. 77-73-6), som er et lavt smeltbart fast stof (smeltepunkt: 32,5 °C). Reaktionen er stærkt eksotermisk (Hazardous Chemicals Desk Reference, s. 360 (1987)), men sker tilstrækkelig langsomt til, at 1，3-Cyclopentadien kan siges at være stabilt ved stuetemperatur. Dimeriseringen er årsag til den delvise eller fuldstændige størkning af flydende 1，3-Cyclopentadien under opbevaring. Polymerisationen sker hurtigere og mere omfattende ved højere temperaturer. Ved opvarmning til 180-200 °C giver 1，3-Cyclopentadien poly1，3-Cyclopentadien, et hvidt voksagtigt fast stof. Ved kraftigere opvarmning nedbrydes poly1，3-Cyclopentadien og genererer igen det monomere 1，3-Cyclopentadien som en damp. Dampen nedbrydes voldsomt ved højere temperaturer og tryk.
Sundhedsfare
Cyclopentadien udviste lav toksicitet hos dyr. Indånding gav irritation af øjnene og næsen. En mængde på 3 ml injiceret subkutant i kaniner resulterede i narkose, kramper og død (von Oettingen 1940).En dosis på≤ 1 ml var ikke giftig. Gentagen eksponering for 500 ppm forårsagede lever- og nyreskader hos rotter; men længere gentagen eksponering for 250 ppm gav ingen sådanne virkninger hos forsøgsdyr (ACGIH 1986). En oral LD50-værdi i rotter for den dimere form er blevet registreret som 820 mg/kg (Smyth 1954).
Brandfare
Brandfarlig væske; flammepunkt (åben kop) 32°C (90°F); brandslukningsmiddel: tørt kemisk stof, skum eller CO2; vandspray kan bruges til at afkøle omgivelserne. Længerevarende udsættelse for luft kan forårsage peroxiddannelse.
Sikkerhedsprofil
Lav toksicitet ved indtagelse. Farlig brandfare, når den udsættes for varme eller flammer; kan reagere med oxiderende materialer. Moderat eksplosionsfare i form af gas, når den udsættes for varme eller ved kemisk reaktion. Det nedbrydes voldsomt ved høje temperaturer og tryk. dimerisering er stærkt eksotermisk. Eksplosiv reaktion med rygende salpetersyre, dinitrogen tetroxid, svovlsyre. Reaktionen med nitrogenoxid + oxygen danner et eksplosivt produkt. Reaktionen med ilt danner et flammefølsomt eksplosivt produkt. Antændes ved kontakt med ilt + ozon. Reagerer kraftigt ved kontakt med kaliumhydroxid. Uforenelig med nitrogenoxider, svovlsyre. Ved opvarmning til nedbrydning afgiver det ætsende røg og dampe.
Potentiel eksponering
Cyklopentadien anvendes som et mellemprodukt ved fremstilling af harpiks, insekticider, svampemidler og andre kemikalier.
Miljøets skæbne
Biologisk. Cyclopentadien kan oxideres af mikrober til cyclopentanon (Dugan, 1972).
Kemisk/fysisk. Dimeriseres til dicyclopentadien ved stående (Windholz et al., 1983).
Sendelse
UN1993 Brandfarlige væsker, n.o.s., HazardClass: 3; Etiketter: 3-Brandfarlig væske, Teknisk navn påkrævet.
Rensningsmetoder
Tør dienet med Mg(ClO4)2 og destilér det hurtigt, da det let dimeriseres ved stuetemperatur. Det bør anvendes straks eller opbevares i tøris eller i et is-saltbad. LETANTÆNDELIG. Cyclopentadien Dimer (4,7-methano-3a,4,7,7,7a-tetrahydroindene) har , M 132,3, m 33o, b 170o/atm og d2 5 0,986; tilsæt ~0,05% 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol som stabilisator. Cyclopentadien fremstilles efter behov ved at de-polymerisere den tekniske dimer ved forsigtig opvarmning under en fraktioneringskolonne som beskrevet af Moffett (ovennævnte reference) eller ved at tilsætte dimeren med jævn hastighed til mineralolie opvarmet ved 240-270o (Korach et al. Org Synth 42 50 1962).
Inkompatibiliteter
Dampene kan danne en eksplosiv blanding med hår. Omdannes (dimeriseret) til højere kogende dicyclopenta-dien ved ophold i luft og ved 32 F/0 C; denne omdannelse kan være voldsom og exotermisk; denne reaktion fremskyndes af peroxider eller trichloreddikesyre. Reagerer voldsomt med kaliumhydroxid. Voldsom reaktion med stærke oxidationsmidler; stærke syrer; dinitrogen tetroxid; magnesium. uforenelig med oxidationsmidler (klorater, nitrater, peroxider, permanganater, perchlorater, klor, brom, fluor osv.); kontakt kan forårsage brand eller eksplosioner. Holdes væk fra alkaliske materialer, stærke baser, stærke syrer, oxoa-cider, epoxider, jordalkalimetaller, nitrogenoxider. Kan ophobe statiske elektriske ladninger og kan forårsage antændelse af dampene.
Bortskaffelse af affald
Opløs eller bland materialet med et brændbart opløsningsmiddel og forbrænd det i en kemisk forbrændingsovn udstyret med efterbrænder og skrubber. Alle føderale, statslige og lokale miljøregler skal overholdes.