1,3-Cyclopentadieen Chemische Eigenschappen,Gebruiken,Productie
Chemische Eigenschappen
kleurloze vloeistof
Chemische Eigenschappen
Cyclopentadieen is een brandbare, kleurloze vloeistof met een zoete geur, zoals terpentijn.
Chemische eigenschappen
1,3-Cyclopentadieen is een kleurloze vloeistof die in aanwezigheid van peroxiden en trichloorazijnzuur gemakkelijk dimereert tot een kleurloze vaste stof.
Fysische eigenschappen
Kleurloze vloeistof met een terpentijnachtige geur. De geurdrempelconcentratie is 1,9 ppm (geciteerd,Amoore en Hautala, 1983).
Toepassingen
Cyclopentadieen wordt gebruikt bij de fabricage van harsen, bij de synthese van sesquiterpenen en kamfer, en als ligand bij de bereiding van metaalcomplexen.
Toepassingen
bij de fabricage van harsen; in de organische synthese als diene in de Diels-Alder-reactie waarbij sesquiterpenen, synthetische alkaloïden en kamfer ontstaan.
Toepassingen
Bij de fabricage van harsen; in de organische synthese
Definitie
Een cyclische koolwaterstof die wordt gemaakt door het kraken van aardolie. De moleculen hebben een ring met vijf leden die twee dubbele koolstof-koolstofbindingen en één CH2-groep bevat. Het vormt de negatieve cyclopentadieenC5H5-, aanwezig in sandwichverbindingen, zoals ferroceen.
Definitie
cyclopentadieen: Een kleurloos vloeibaarcyclic alkeen,C5H6; r.d. 0.8021;m.p. -97.2°C; b.p. 40.0°C. Het wordt bereid als bijproduct bij de gefractioneerde destillatie van ruwe benzeen uit koolteer. Het ondergaat condensatiereacties met ketonen tot sterk gekleurde verbindingen (fulvenen) en polymeriseert gemakkelijk bij kamertemperatuur tot het dimeer dicyclopentadieen.Cyclopentadieen zelf is geen aromatischeverbinding omdat het niet het vereiste aantal pi elektronen heeft.Verwijdering van een waterstofatoom levert echter het stabiele cyclopentadieen-ion C5H5- op, dat wel aromatische eigenschappen heeft. In het bijzonder kan de ring coördineren met positieve ionen in verbindingen zoalsferroceen.
Productiewijzen
Deze verbinding komt voor in de C6-C8 aardoliedistillatiefractie en in cokesoven lichte oliefracties. Het wordt geproduceerd door dehydrogenering van cyclopentadieen of monomerisatie van zijn dimeer.
Algemene beschrijving
1，3-Cyclopentadieen is een kleurloze vloeistof met een irriterende, terpeenachtige geur. Bp: 42,5°C; vlampunt: 77°F. Dichtheid: 0,805 g cm-3.
Reactiviteitsprofiel
1，3-Cyclopentadieen is onverenigbaar met sterke oxidatiemiddelen. Ontbrandt bij contact met zuurstof (O2) en ozon (O3). Ontploft bij contact met rokend salpeterzuur of een mengsel van zwavelzuur en stikstoftetroxide. Reageert heftig bij contact met kaliumhydroxide en andere sterke basen. Mengsels met lucht zijn explosief. Vormt een matig explosiegevaar bij blootstelling aan hitte of vlammen. Ontbindt heftig bij hoge temperatuur en druk. Kan explosieve peroxiden vormen bij opslag. Ondergaat een spontane dimerisatie bij kamertemperatuur waarbij DI1，3-Cyclopentadieen (C10H12, CAS-nr.: 77-73-6) ontstaat, een vaste stof met een laag smeltpunt (smeltpunt: 32,5°C). De reactie is sterk exotherm (Hazardous Chemicals Desk Reference, blz. 360 (1987)), maar verloopt zo langzaam dat 1，3-Cyclopentadieen als stabiel bij kamertemperatuur kan worden beschouwd. De dimerisatie verklaart de gedeeltelijke of volledige stolling van vloeibaar 1，3-Cyclopentadieen bij opslag. Polymerisatie treedt sneller en omvangrijker op bij hogere temperaturen. Bij verhitting tot 180-200 °C geeft 1，3-Cyclopentadieen poly1，3-Cyclopentadieen, een witte wasachtige vaste stof. Bij sterkere verhitting wordt poly1，3-Cyclopentadieen afgebroken en ontstaat het monomere 1，3-Cyclopentadieen opnieuw in dampvorm. De damp ontleedt heftig bij hogere temperaturen en drukken.
Gezondheidsrisico
Cyclopentadieen vertoont een lage toxiciteit bij dieren. Inademing veroorzaakte irritatie van de ogen en neus. Een onderhuids bij konijnen geïnjecteerde hoeveelheid van 3 ml leidde tot narcose, stuiptrekkingen en de dood (von Oettingen 1940). Een dosis van≤ 1 ml was niet giftig. Herhaalde blootstelling aan 500 ppm veroorzaakte lever- en nierbeschadigingen bij ratten; maar langere herhaalde blootstelling aan 250 ppm veroorzaakte zulke effecten niet bij proefdieren (ACGIH 1986). Een orale LD50-waarde bij ratten voor de dimere vorm is genoteerd als 820 mg/kg (Smyth 1954).
Gevaar bij brand
Ontvlambare vloeistof; vlampunt (open beker)32°C (90°F); blusmiddel: droog chemisch middel, schuim of CO2; een waternevel kan worden gebruikt om de omgeving af te koelen. Langdurige blootstelling aan de lucht kan peroxideformatie veroorzaken.
Veiligheidsprofiel
Lage toxiciteit bij inslikken. Gevaarlijk brandgevaar bij blootstelling aan hitte of vlammen; kan reageren met oxiderende materialen. Matig explosiegevaar in de vorm van gas bij blootstelling aan hitte of door chemische reactie. Ontbindt hevig bij hoge temperaturen en drukken. De dimerisatie is zeer exotherm. Explosieve reactie met rokend salpeterzuur, dinitrogen tetroxide, zwavelzuur. Reactie met stikstofoxide + zuurstof vormt een explosief product. Reactie met zuurstof vormt een brandgevoelig explosief product. Ontbrandt bij contact met zuurstof + ozon. Reageert heftig bij contact met kaliumhydroxide. Onverenigbaar met stikstofoxiden, zwavelzuur. Bij verhitting tot ontleding geeft het scherpe rook en dampen af.
Mogelijke blootstelling
Cyclopentadieen wordt gebruikt als tussenproduct bij de fabricage van harsen, insecticiden, schimmelwerende middelen, en andere chemicaliën.
Milieu lotgevallen
Biologisch. Cyclopentadieen kan door microben worden geoxideerd tot cyclopentanon (Dugan, 1972).
Chemisch/fysisch. Dimereert tot dicyclopentadieen bij stilstand (Windholz et al., 1983).
Verlading
UN1993 Ontvlambare vloeistoffen, n.e.g., Gevarenklasse: 3; Etiketten: 3-Vlambare vloeistof, technische naamVerplicht.
Verwijderingsmethoden
Droog het diene met Mg(ClO4)2 en destilleer het snel omdat het bij kamertemperatuur gemakkelijk dimereert. Het moet onmiddellijk worden gebruikt of worden opgeslagen in een bad van droog ijs of ijs en zout. ZEER LICHT ONTVLAMBAAR. Cyclopentadieen-dimeer (4,7-methano-3a,4,7,7a-tetrahydroindene) heeft , M 132,3, m 33o, b 170o/atm, en d2 5 0,986; voeg ~0,05% 2,6-di-tert-butyl-4-methylfenol toe als stabilisator. Cyclopentadieen wordt naar behoefte bereid door het technisch zuivere dimeer te de-polymeriseren door het voorzichtig te verhitten onder een fractioneerkolom, zoals beschreven door Moffett (zie boven), of door het dimeer in een gelijkmatig tempo toe te voegen aan minerale olie die wordt verhit bij 240-270o (Korach et al. Org Synth 42 50 1962).
Onverenigbaarheden
Dampen kunnen een explosief mengsel vormen met lucht. Wordt omgezet (gedimeriseerd) in dicyclopentadieen met een hoger kookpunt bij blootstelling aan de lucht en bij 32 F/0 C; deze omzetting kan heftig en exotherm zijn; deze reactie wordt versneld door peroxiden of trichloorazijnzuur. Reageert heftig met kaliumhydroxide. Reageert heftig met sterke oxidi-zers; sterke zuren; dinitrogeentetroxide; magnesium.Onverenigbaar met oxidatiemiddelen (chloraten, nitraten, peroxiden, permanganaten, perchloraten, chloor, broom, fluor, etc.); contact kan brand of explosies veroorzaken. Verwijderd houden van alkalische stoffen, sterke basen, sterke zuren, oxo-zuren, epoxiden, aardalkalimetalen, stikstofoxiden. Kan statische elektrische ladingen accumuleren en kan ontsteking van zijn dampen veroorzaken.
Afvalverwijdering
Los het materiaal op of meng het met een brandbaar oplosmiddel en verbrand het in een chemische verbrandingsoven die is uitgerust met een naverbrander en een gaswasser. Alle federale, staats- en plaatselijke milieuvoorschriften moeten worden nageleefd.