Дикетоны

Структурная формула
Структурная формула дикетена
Общий
Фамилия Дикетоны
Другие названия

4-метиленоксетан-2-он ( IUPAC )

Молекулярная формула С 4 Н 4 О 2
Краткое описание

Легковоспламеняющаяся, очень реакционная, бесцветная жидкость с резким запахом

Внешние идентификаторы / базы данных
Количество CAS 674-82-8
Номер ЕС 211-617-1
ECHA InfoCard 100.010.562
PubChem 12661
ChemSpider 12140
Викиданные Q418541
характеристики
Молярная масса 84,07 г моль -1
Физическое состояние

жидкость

плотность

1,09 г см −3 (20 ° С)

Температура плавления

−7 ° С

точка кипения

127 ° С

Давление газа

10 ч Па (20 ° C)

  • 55 гПа (50 ° C)
  • 105 гПа (65 ° C)
растворимость

растворим в воде при гидролизе

Показатель преломления

1,4379 (20 ° С)

Инструкции по технике безопасности
Маркировка опасности GHS из  Регламента (ЕС) № 1272/2008 (CLP) , при необходимости расширенная
02 - Легковоспламеняющийся / чрезвычайно огнеопасный 06 - Токсичен или очень токсичен 05 - Коррозийный

Опасность

H- и P-фразы ЧАС: 226-302-330-315-318-335
П: 210-260-280-303 + 361 + 353-304 + 340-305 + 351 + 338-308 + 310
Термодинамические свойства
ΔH f 0

−233,1 кДж / моль

Насколько это возможно и общепринято, используются единицы СИ . Если не указано иное, приведенные данные относятся к стандартным условиям . Показатель преломления: линия Na-D , 20 ° C

Дикетен (по номенклатуре IUPAC: 4-метиленоксетан-2-он) - это органическое химическое соединение из группы лактонов .

Извлечение и представление

Дикетену промышленным способом димеризации из кетена получают при только слегка повышенных температурах 35-40 ° С в скрубберах.

Промышленный синтез дикетена димеризацией кетена

В этой экзотермической реакции (ΔH R = -189 кДж · моль -1 ) кетен проходит против жидкого потока дикетена, в результате чего достигается почти полное превращение . Необходимо строго соблюдать температурный диапазон, иначе дикетен сразу же снова распадется на кетен. Выхлопной газ промывают разбавленной уксусной кислотой для удаления непрореагировавшего кетена. Очистка и переработка происходят посредством чистой дистилляции .

характеристики

Дикетену является очень высокой реакционной способностью , бесцветную жидкость , которая образуется в результате димеризации из кетена при комнатной температуре и имеет тенденцию к полимеризоваться спонтанно. Его можно снова превратить в кетен путем нагревания.

Алкилированные кетены также легко димеризуются до соответственно замещенных дикетенов.

Нуклеофильная реакция дикетена
Нуклеофильная реакция дикетена

Дикетену легко вступает в реакцию с спиртами и аминами с образованием производных от ацетоуксусной кислоты .

использовать

Дикетен с двумя более длинными алкильными цепями (так называемый «кетеновый воск») используется в производстве бумаги для проклейки ( гидрофобизации ) бумаги с целью улучшения печатных характеристик. Помимо колониевой смолы, на долю которой приходится около 60% мирового потребления, длинноцепочечные дикетены, также известные как димеры алкилкетена (AKD), с долей 16%, являются наиболее важными синтетическими проклеивающими агентами для бумаги и обычно используются в концентрациях 0,15%, т.е. ЧАС. Использовали 1,5 кг плотной АКД / т бумаги. AKD получают путем производства хлорангидридов длинноцепочечных жирных кислот, таких как стеариновая кислота, с использованием, например, тионилхлорида и последующего удаления HCl третичными аминами, например триэтиламином, в толуоле , других растворителях или в массе без растворители. Образовавшийся сначала мономерный кетен быстро димеризуется до дикетена.

Синтез димера алкилкетена (АКД)
Синтез димера алкилкетена (АКД)

Дикетен также используется в качестве промежуточного продукта при производстве фармацевтических препаратов, инсектицидов и красителей. С замещенными фенилгидразинами создаются пиразолоны, которые в настоящее время в значительной степени устарели как анальгетики . Дикетен реагирует с метиламином с образованием метилацетоацетамида, который хлорируется сульфурилхлоридом и превращается с триметилфосфитом с образованием высокотоксичного (особенно для пчел) инсектицида монокротофоса . Дикетен реагирует с замещенными ароматическими аминами с образованием ацетоацетанилидов (арилидов), которые являются важными предшественниками в основном желтых, оранжевых или красных азокрасителей и азопигментов .

Примером синтеза арилидов реакцией дикетена с ароматическими аминами является ацетоацетанилид :

Ацетоацетанилид из дикетена - синтез арилидов
Ацетоацетанилид из дикетена - синтез арилидов

Ароматические соединения диазония соединяются с арилидами с образованием азокрасителей, таких как. Б. Ярко-желтый (желтый пигмент 74).

Синтез бриллиантово-желтого
Синтез желтого пигмента 74

Промышленный синтез подсластителя ацесульфам-K основан на превращении дикетена с амидосульфоновой кислотой и циклизации с использованием SO 3.

Инструкции по технике безопасности

Пары 4-метилен-2-оксетанона могут образовывать с воздухом взрывоопасную смесь ( температура вспышки 33 ° C, температура воспламенения 275 ° C).

литература

  • Байльштейн E III / IV 17: 4297 и далее

Индивидуальные доказательства

  1. б с д е е г ч я J запись на 4-метилен-2-оксетаноновые в базе данных вещества GESTIS из в IFA , доступ на 27 ноября 2020 года. (Требуется JavaScript)
  2. Дэвид Р. Лид (Ред.): Справочник CRC по химии и физике . 90-е издание. (Интернет-версия: 2010 г.), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Organic Compounds, pp. 3-186.
  3. Вступление в бут-3-ен-3-олида в классификации и маркировки Перечня в Европейское химическое агентство (ECHA), доступ к 27 ноября 2020 г. Производители или дистрибьюторы могут расширить гармонизированной системы классификации и маркировки .
  4. Дэвид Р. Лид (Ред.): Справочник CRC по химии и физике . 90-е издание. (Интернет-версия: 2010), CRC Press / Тейлор и Фрэнсис, Бока-Ратон, Флорида, Стандартные термодинамические свойства химических веществ, стр. 5-25.
  5. a b Ханс-Юрген Арпе: Промышленная органическая химия: важные предварительные и промежуточные продукты . 6-е издание. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2007, ISBN 978-3-527-31540-6 , стр. 202 .
  6. Андреас Пингель Кейт: Производство бумаги: От целлюлозы до фильтровальных мешков, писчей бумаги ... В: Химия в наше время . 39, 6, Wiley-VCH, Weinheim 2005, стр. 403-409. DOI: 10.1002 / ciuz.200500234
  7. Патент US5344943A : Длинноцепочечные димеры кетена. Подана 30 декабря 1991 г. , опубликована 29 декабря 1992 г. , заявитель: Акзо Нобель Н.В., изобретатель: Нильс Бролунд.
  8. Вольф С. Шульц: Калибрующие агенты в тонкой бумаге (по состоянию на 1 марта 2012 г.).
  9. Г. Хекманн, Ф. Превидоли, Т. Ридель, Д. Руппен, Д. Вегини, У. Захер: Разработка процессов и производственные концепции для производства органических тонких химикатов . В: CHIMIA . Лента 60 , нет. 9 , 2006, с. 530-533 , DOI : 10,2533 / chimia.2006.530 .
  10. Патент EP0218076B1 : Процесс производства нетоксичных солей 6-метил-3,4-дигидро-1,2,3-оксатиазин-4-он-2,2-диоксида. Подана 27 августа 1986 г. , опубликована 3 января 1990 г. Заявитель: Hoechst , изобретатели Дитер Ройш Линг, Адольф Линкис и др .