1,3-Cyclopentadien Chemische Eigenschaften,Verwendung,Herstellung
Chemische Eigenschaften
farblose Flüssigkeit
Chemische Eigenschaften
Cyclopentadien ist eine brennbare, farblose Flüssigkeit mit einem süßlichen Geruch, ähnlich wie Terpentin.
Chemische Eigenschaften
1,3-Cyclopentadien ist eine farblose Flüssigkeit, die in Gegenwart von Peroxiden und Trichloressigsäure leicht zu einem farblosen Feststoff dimerisiert.
Physikalische Eigenschaften
Farblose Flüssigkeit mit terpentingleichem Geruch. Die Geruchsschwellenkonzentration liegt bei 1,9 ppm (zitiert,Amoore und Hautala, 1983).
Verwendungen
Cyclopentadien wird bei der Herstellung von Harzen, bei der Synthese von Sesquiterpenen und Kampfer und als Ligand bei der Herstellung von Metallkomplexen verwendet.
Verwendungen
Herstellung von Harzen; in der organischen Synthese als Dien in der Diels-Alder-Reaktion zur Herstellung von Sesquiterpenen, synthetischen Alkaloiden, Kampfern.
Verwendung
Bei der Herstellung von Harzen; in der organischen Synthese
Definition
Ein zyklischer Kohlenwasserstoff, der durch Cracken von Erdöl hergestellt wird. Die Moleküle haben einen fünfgliedrigen Ring mit zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen und einer CH2-Gruppe. Es bildet das negative CyclopentadienylionC5H5-, das in Sandwichverbindungen wie Ferrocen vorkommt.
Definition
Cyclopentadien: Farbloses flüssiges cyclisches Alken,C5H6; r.d. 0,8021;m.p. -97,2°C; b.p. 40,0°C. Es wird als Nebenprodukt bei der fraktionierten Destillation von Rohbenzol aus Steinkohlenteer hergestellt. Es kondensiert mit Ketonen zu stark gefärbten Verbindungen (Fulvenen) und lässt sich bei Raumtemperatur leicht zum Dimer Dicyclopentadien polymerisieren.Cyclopentadien selbst ist keine aromatische Verbindung, da es nicht über die erforderliche Anzahl von pi-Elektronen verfügt.Durch Entfernen eines Wasserstoffatoms entsteht jedoch das stabile Cyclopentadienyl-Ion C5H5-, das aromatische Eigenschaften besitzt. Insbesondere kann der Ring die positiven Ionen in Verbindungen wie Ferrocen koordinieren.
Produktionsmethoden
Diese Verbindung kommt in der C6-C8-Erdöldestillationsfraktion und in Koksofen-Leichtölfraktionen vor. Sie wird durch Dehydrierung von Cyclopentadien oder Monomerisierung seines Dimers hergestellt.
Allgemeine Beschreibung
1，3-Cyclopentadien ist eine farblose Flüssigkeit mit einem reizenden, terpenartigen Geruch. Bp: 42,5°C; Flammpunkt: 77°F. Dichte: 0,805 g cm-3.
Reaktivitätsprofil
1，3-Cyclopentadien ist unverträglich mit starken Oxidationsmitteln. Entzündet sich bei Kontakt mit Sauerstoff (O2) und Ozon (O3). Explodiert bei Kontakt mit rauchender Salpetersäure oder einer Mischung aus Schwefelsäure und Stickstofftetroxid. Reagiert heftig bei Kontakt mit Kaliumhydroxid und anderen starken Basen. Gemische mit Luft sind explosiv. Stellt eine mäßige Explosionsgefahr dar, wenn es Hitze oder Flammen ausgesetzt wird. Zersetzt sich heftig bei hoher Temperatur und hohem Druck. Kann bei Lagerung explosive Peroxide bilden. Unterliegt bei Raumtemperatur einer spontanen Dimerisierung zu DI1，3-Cyclopentadien (C10H12, CAS-Nr.: 77-73-6), das ein niedrigschmelzender Feststoff ist (Schmelzpunkt: 32,5°C). Die Reaktion ist stark exotherm (Hazardous Chemicals Desk Reference, S. 360 (1987)), verläuft aber so langsam, dass 1，3-Cyclopentadien bei Raumtemperatur als stabil bezeichnet werden kann. Die Dimerisierung ist für die teilweise oder vollständige Verfestigung von flüssigem 1，3-Cyclopentadien bei der Lagerung verantwortlich. Bei höheren Temperaturen erfolgt die Polymerisation schneller und in größerem Umfang. Beim Erhitzen auf 180-200 °C entsteht aus 1，3-Cyclopentadien Poly1，3-Cyclopentadien, ein weißer, wachsartiger Feststoff. Bei stärkerem Erhitzen wird Poly1，3-Cyclopentadien zersetzt und das monomere 1，3-Cyclopentadien als Dampf wieder erzeugt. Der Dampf zersetzt sich bei höheren Temperaturen und Drücken heftig.
Gesundheitsgefährdung
Cyclopentadien weist eine geringe Toxizität bei Tieren auf. Das Einatmen führte zu Reizungen der Augen und der Nase. Eine subkutan injizierte Menge von 3 ml führte bei Kaninchen zu Narkose, Krämpfen und Tod (von Oettingen 1940).Eine Dosis von≤ 1 ml war ungiftig. Eine wiederholte Exposition gegenüber 500 ppm führte bei Ratten zu Leber- und Nierenschäden; eine längere wiederholte Exposition gegenüber 250 ppm hatte jedoch keine derartigen Auswirkungen auf Versuchstiere (ACGIH 1986). Ein oraler LD50-Wert bei Ratten für die dimere Form wurde mit 820 mg/kg angegeben (Smyth 1954).
Brandgefahr
Entzündbare Flüssigkeit; Flammpunkt (offener Tiegel)32°C (90°F); Löschmittel: Trockenchemikalie, Schaum oder CO2; zur Kühlung der Umgebung kann ein Wassersprühstrahl verwendet werden. Längerer Kontakt mit der Luft kann zur Peroxidbildung führen.
Sicherheitsprofil
Geringe Toxizität bei Verschlucken. Gefährliche Brandgefahr bei Einwirkung von Hitze oder Flammen; kann mit oxidierenden Materialien reagieren. Mäßige Explosionsgefahr in Form von Gas, wenn es Hitze oder einer chemischen Reaktion ausgesetzt wird. Es zersetzt sich heftig bei hohen Temperaturen und Drücken. Die Dimerisierung ist stark exotherm. Explosive Reaktion mit rauchender Salpetersäure, Distickstofftetroxid, Schwefelsäure. Bei der Reaktion mit Stickstoffoxid und Sauerstoff entsteht ein explosives Produkt. Reaktion mit Sauerstoff bildet ein flammenempfindliches explosives Produkt. Entzündet sich bei Kontakt mit Sauerstoff + Ozon. Reagiert heftig bei Kontakt mit Kaliumhydroxid. Unverträglich mit Stickstoffoxiden und Schwefelsäure. Beim Erhitzen bis zur Zersetzung entstehen beißender Rauch und Dämpfe.
Potenzielle Exposition
Cyclopentadien wird als Zwischenprodukt bei der Herstellung von Harzen, Insektiziden, Fungiziden und anderen Chemikalien verwendet.
Umweltverträglichkeit
Biologisch. Cyclopentadien kann von Mikroben zu Cyclopentanon oxidiert werden (Dugan, 1972).
Chemisch/Physikalisch. Dimerisiert beim Stehen zu Dicyclopentadien (Windholz et al., 1983).
Versand
UN1993 Entzündbare flüssige Stoffe, n.a.g., Gefahrenklasse: 3; Kennzeichnungen: 3-Flammable liquid, Technical NameRequired.
Reinigungsmethoden
Das Dien wird mit Mg(ClO4)2 getrocknet und schnell destilliert, da es bei Raumtemperatur leicht dimerisiert. Es sollte sofort verwendet oder in Trockeneis oder einem Eis-Salz-Bad gelagert werden. LEICHT ENTZÜNDLICH. Cyclopentadien-Dimer (4,7-Methano-3a,4,7,7a-tetrahydroinden) hat , M 132,3, m 33o, b 170o/atm und d2 5 0,986; fügen Sie ~0,05% 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol als Stabilisator hinzu. Cyclopentadien wird bei Bedarf durch Depolymerisation des technischen Dimers durch vorsichtiges Erhitzen unter einer Fraktionierkolonne hergestellt, wie von Moffett (s.o.) beschrieben, oder durch gleichmäßige Zugabe des Dimers in auf 240-270o erhitztes Mineralöl (Korach et al. Org Synth 42 50 1962).
Unverträglichkeiten
Dämpfe können mit Luft ein explosives Gemisch bilden. Wird beim Stehen an der Luft und bei 32 F/0 C in höhersiedendes Dicyclopenta-Dien umgewandelt (dimerisiert); diese Umwandlung kann heftig und exotherm sein; diese Reaktion wird durch Peroxide oder Trichloressigsäure beschleunigt. Reagiert heftig mit Kaliumhydroxid. Heftige Reaktion mit starken Oxidationsmitteln; starken Säuren; Distickstofftetroxid; Magnesium.Unverträglich mit Oxidationsmitteln (Chlorate, Nitrate, Peroxide, Permanganate, Perchlorate, Chlor, Brom, Fluor, usw.); Kontakt kann Brände oder Explosionen verursachen. Von alkalischen Materialien, starken Basen, starken Säuren, Oxo-säuren, Epoxiden, Erdalkalimetallen und Stickoxiden fernhalten. Kann statische elektrische Ladungen akkumulieren und die Entzündung seiner Dämpfe verursachen.
Abfallentsorgung
Das Material mit einem brennbaren Lösungsmittel auflösen oder mischen und in einer chemischen Verbrennungsanlage mit Nachbrenner und Wäscher verbrennen. Alle bundes-, landes- und ortsüblichen Umweltvorschriften müssen beachtet werden.