1,3-ciklopentadién Kémiai tulajdonságok,felhasználás,gyártás
Kémiai tulajdonságok
színtelen folyadék
Kémiai tulajdonságok
A ciklopentadién egy gyúlékony, színtelen, édes szagú, terpentinszerű folyadék.
Kémiai tulajdonságok
Az 1,3-ciklopentadién színtelen folyadék, amely peroxidok és triklórecetsav jelenlétében könnyen dimerizálódik színtelen szilárd anyaggá.
Fizikai tulajdonságok
Színtelen folyadék, terpentinszerű szaggal. A szagküszöbkoncentráció 1,9 ppm (idézi,Amoore és Hautala, 1983).
Hasznosítások
A ciklopentadiént gyanták előállítására, szeszkviterpének és kámforok szintézisére, valamint ligandumként fémkomplexek előállítására használják.
Felhasználások
Gyanták gyártása; a szerves szintézisben dienként a Diels-Alder-reakcióban szeszkviterpének, szintetikus alkaloidok, kámforok előállítására.
Használatok
Gyanták gyártásában; a szerves szintézisben
Meghatározás
Kőolaj krakkolásával előállított ciklikus szénhidrogén. A molekulák öthasábos gyűrűvel rendelkeznek, amely két szén-szén kettős kötést és egy CH2-csoportot tartalmaz. Ez alkotja a negatív ciklopentadienilionC5H5-, amely jelen van a szendvicsvegyületekben, mint például a ferrocén.
Meghatározás
ciklopentadién: Színtelen folyékony ciklikus alkén,C5H6; r.d. 0,8021;m.p. -97,2°C; b.p. 40,0°C. A kőszénkátrányból származó nyers benzol frakcionált desztillációja során keletkezik melléktermékként. Kondenzációs reakciókon megy keresztül ketonokkal, hogy erősen színezett vegyületeket (fulvéneket) kapjon, és szobahőmérsékleten könnyen polimerizálódik a diciklopentadién dimerjévé.A ciklopentadién maga nem aromás vegyület, mivel nem rendelkezik a szükséges számú pi-elektronnal.Egy hidrogénatom eltávolításával azonban a stabil ciklopentadiénion,C5H5- keletkezik, amely aromás tulajdonságokkal rendelkezik. A gyűrű különösen az olyan vegyületek pozitív ionjaihoz tud koordinálódni, mint a ferrocén.
Gyártási módszerek
Ez a vegyület a C6-C8 kőolaj desztillációs frakciójában és a kokszolókemencék könnyűolaj frakcióiban fordul elő. Ciklopentadién dehidrogénezésével vagy dimerjének monomerizációjával állítják elő.
Általános leírás
Az 1，3-ciklopentadién színtelen folyadék, irritáló, terpénszerű szaggal. Bp: 42,5°C; Lobbanáspont: 77°F. Sűrűség: 0,805 g cm-3.
Reaktivitási profil
Az 1，3-ciklopentadién nem kompatibilis erős oxidálószerekkel. Oxigénnel (O2) és ózonnal (O3) érintkezve meggyullad. Füstölgő salétromsavval vagy kénsav és nitrogéntetroxid keverékével érintkezve robban. Kálium-hidroxiddal és más erős bázisokkal érintkezve hevesen reagál. Levegővel keveredve robbanásveszélyes. Hő vagy láng hatására mérsékelt robbanásveszélyt jelent. Magas hőmérsékleten és nyomáson hevesen bomlik. A tárolás során robbanásveszélyes peroxidokat képezhet. Szobahőmérsékleten spontán dimerizálódik, és DI1，3-ciklopentadién (C10H12, CAS-szám: 77-73-6) keletkezik, amely alacsony olvadáspontú szilárd anyag (olvadáspont: 32,5 °C). A reakció erősen exoterm (Hazardous Chemicals Desk Reference, p. 360 (1987)), de elég lassan megy végbe ahhoz, hogy az 1，3-Cyclopentadiene szobahőmérsékleten stabilnak mondható. A dimerizáció felelős a folyékony 1，3-ciklopentadién részleges vagy teljes megszilárdulásáért a tárolás során. A polimerizáció magasabb hőmérsékleten gyorsabban és nagyobb mértékben megy végbe. 180-200 °C-ra hevítve az 1，3-ciklopentadiénből poli1，3-ciklopentadién, fehér, viaszos szilárd anyag keletkezik. Erősebb melegítés során a poli1，3-ciklopentadién lebomlik, és a monomer 1，3-ciklopentadién gőz formájában újra keletkezik. A gőz magasabb hőmérsékleten és nyomáson hevesen bomlik.
Veszély az egészségre
A ciklopentadién alacsony toxicitást mutat az állatokra. Belélegezve a szemek és az orr irritációját okozta. Nyulakba szubkután beadott 3 ml-es mennyiség narkózist, görcsöket és halált okozott (von Oettingen 1940). 1 ml-es adag nem volt mérgező. Ismételt 500 ppm-es expozíció máj- és vesekárosodást okozott patkányokban; de hosszabb ismételt 250 ppm-es expozíció nem okozott ilyen hatást a tesztállatokban (ACGIH 1986). A dimer formára patkányoknál az orális LD50 értéket 820 mg/kg-ban jegyezték fel (Smyth 1954).
Tűzveszély
Gyúlékony folyadék; lobbanáspont (nyitott csésze)32°C (90°F); tűzoltószer: száraz vegyszer, hab vagy CO2; a környezet hűtésére vízpermet használható. Hosszan tartó levegőnek való kitettség peroxidképződést okozhat.
Biztonsági profil
Alacsony toxicitás lenyeléssel. Hő vagy láng hatására tűzveszélyes; oxidáló anyagokkal reakcióba léphet. Mérsékelt robbanásveszély gáz formájában, ha hőhatásnak vagy kémiai reakciónak van kitéve. Hgh hőmérsékleten és nyomáson hevesen bomlik. dimerizációja erősen exoterm. Robbanásveszélyes reakció füstölgő salétromsavval, dinitrogén-tetroxiddal, kénsavval. Nitrogén-oxiddal + oxigénnel való reakcióban robbanásveszélyes termék keletkezik. Oxigénnel való reakció lángérzékeny robbanásveszélyes terméket képez. Oxigénnel + ózonnal érintkezve meggyullad. Kálium-hidroxiddal érintkezve hevesen reagál. Összeférhetetlen nitrogén-oxidokkal, kénsavval. Bomlásig hevítve fanyar füstöt és gőzt bocsát ki.
Potenciális expozíció
A ciklopentadiént köztes anyagként használják gyanták, rovarölő szerek, gombaölő szerek és más vegyi anyagok gyártásánál.
Környezeti sors
Biológiai. A ciklopentadiént mikrobák ciklopentanonná oxidálhatják (Dugan, 1972).
Kémiai/fizikai. Állva diciklopentadiénné dimerizálódik (Windholz et al., 1983).
Szállítás
UN1993 Gyúlékony folyadékok, n.o.s., HazardClass: 3; Címkék: 3-Tűzveszélyes folyadék, Műszaki névSzükséges.
Tisztítási módszerek
A diént Mg(ClO4)2 -vel szárítsuk meg és gyorsan desztilláljuk, mivel szobahőmérsékleten könnyen dimerizálódik. Azonnal fel kell használni, vagy szárazjégben vagy jég-sófürdőben kell tárolni. KÖNNYEN GYÚLÉKONY. A ciklopentadién-dimer (4,7-metano-3a,4,7,7,7a-tetrahidroindén) , M 132,3, m 33o, b 170o/atm, és d2 5 0,986; adjunk hozzá ~0,05% 2,6-di-terc-butil-4-metilfenolt stabilizátorként. A ciklopentadiént szükség esetén a technikai minőségű dimer depolimerizálásával állítják elő, a Moffett (fenti hivatkozás) által leírt frakcionáló oszlop alatti óvatos melegítéssel, vagy a dimer 240-270o -on melegített ásványolajra történő egyenletes adagolásával (Korach et al. Org Synth 42 50 1962).
Együttférhetetlenségek
A gőzök robbanásveszélyes keveréket képezhetnek a levegővel. Levegőn és 32 F/0 C-on állva magasabb forráspontú diklopenta-diénné alakul (dimerizálódik); ez az átalakulás heves és exoterm lehet; ezt a reakciót peroxidok vagy triklórecetsav gyorsítja. Erősen reagál kálium-hidroxiddal. Erős oxidálószerekkel; erős savakkal; dinitrogén-tetroxiddal; magnéziummal heves reakció; nem kompatibilis oxidálószerekkel (klorátok, nitrátok, peroxidok, permanganátok, perklorátok, klór, bróm, fluor stb.); az érintkezés tüzet vagy robbanást okozhat. Tartsa távol a lúgos anyagoktól, erős bázisoktól, erős savaktól, oxoa-cidoktól, epoxidoktól, alkáliföldfémektől, nitrogén-oxidoktól. Statikus elektromos töltéseket halmozhat fel, és gőzeinek meggyulladását okozhatja.
Hulladékártalmatlanítás
Oldja fel vagy keverje össze az anyagot éghető oldószerrel, és égesse el utánégetővel és mosóval felszerelt vegyipari égetőben. Minden szövetségi, állami és helyi környezetvédelmi előírást be kell tartani.