2,5-Hexandion

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Strukturformel
Strukturformel von 2,5-Hexandion
Allgemeines
Name 2,5-Hexandion
Andere Namen
  • Hexan-2,5-dion (nach IUPAC)
  • Acetonylaceton
  • 2,5-Diketohexan
  • 1,2-Diacetylethan
  • α,β-Diacetylethan
  • Diacetonyl
  • 2,5-Dioxohexan
Summenformel C6H10O2
CAS-Nummer 110-13-4
PubChem 8035
Kurzbeschreibung

klare, farblose, aromatisch riechende Flüssigkeit[1][2]

Eigenschaften
Molare Masse 114,14 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig

Dichte

0,974 g·cm−3[3]

Schmelzpunkt

−5,4 °C[3]

Siedepunkt
  • 192 °C[2]
  • 85–87 °C (26,6 hPa)[3]
Dampfdruck

0,6 mbar (20 °C)[2]

Löslichkeit

löslich in Wasser: ≥ 100 g·l−1 (22 °C)[3]

Brechungsindex

1,423 (20 °C, 589 nm)[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
06 – Giftig oder sehr giftig

Gefahr

H- und P-Sätze H: 302​‐​319​‐​331
P: 262​‐​304+340​‐​305+351+338 [3]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4][2]
Gesundheitsschädlich
Gesundheits-
schädlich
(Xn)
R- und S-Sätze R: 36/38​‐​48/20/21/22
S: 23​‐​26​‐​36/37
Toxikologische Daten

1600 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[3]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C
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2,5-Hexandion ist ein Diketon, das einen für den menschlichen Körper toxischen Metaboliten des Hexans mit der Summenformel C6H10O2 darstellt.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Die Darstellung des 2,5-Hexandions erfolgt durch die alkalische Hydrolyse von Diacetylbernsteinsäureester und anschließendem Erhitzen (Keton-Spaltung).[1]

2,5-Hexandion kann auch durch Oxidation von Allylaceton hergestellt werden.[5]

Synthese von 2,5-Hexandion durch Oxidation von Allylaceton

Die Synthese ist auch durch die Oxidation von 2,5-Dimethylfuran möglich.[6][5]

Synthese von 2,5-Hexandion durch Oxidation von 2,5-Dimethylfuran

Ein weiterer Syntheseweg ausgehend von Acetessigester mit Propylenoxid wurde ebenfalls beschrieben. Das Kondensationsprodukt, α-Aceto-γ-Valerolacton, wird mit verdünnter Salzsäure zu 2-Hydroxy-5-hexanon umgesetzt, das schließlich mit Natriumdichromat und Schwefelsäure zu 2,5-Hexandion oxidiert wird.[7][5]

Synthese von 2,5-Hexandion aus Acetessigester und Propylenoxid

Eigenschaften[Bearbeiten]

2,5-Hexandion reagiert unter anderem mit der funktionellen Gruppe der Amine, wie sie zum Beispiel in Proteinen vorkommen. Dort bewirkt es eine Vernetzung der Moleküle und Verlust der Proteinfunktionalität. Vernetzung mit der α-Aminosäure Lysin führt in weiterer Folge zur Bildung des aromatischen 2,5-Dimethylpyrrol.[8]

Verwendung[Bearbeiten]

Das 2,5-Hexandion wird als Lösungsmittel für Celluloseacetat, Gerbmittel, Lacke und Farben verwendet. Auch als Schutzgruppe für primäre Amine und als Zwischenprodukt für die organische Synthese sowie zur Herstellung von Pharmazeutika wird es verwendet.[1][9]

Biologische Bedeutung[Bearbeiten]

Der Metabolit 2,5-Hexandion ist ein Zwischenprodukt im Verlauf der Umwandlung des Hexans zu 3-Methylcyclopent-2-en-1-on durch intramolekulare Aldolkondensation.[10][11]

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

Es kann beim Menschen Reizung der Augen, der Haut und der Schleimhäute, Entfettung und orange-braune Hautentzündungen und Bewusstlosigkeit hervorrufen.[12][13] Im menschlichen Körper kommt 2,5-Hexandion als Metabolit des Hexans vor und wird über den Urin ausgeschieden. Das 2,5-Hexandion ist wesentlich toxischer als das n-Hexan selbst und führt durch die Quervernetzungsreaktionen zu irreparablen Nervenschädigungen.[14][15]

2,5-Hexandion wirkt auch toxisch auf die Spermatogenese über eine Schädigung der Sertoli-Zellen, die das Epithel der Samenkanälchen in den Tubuli seminiferi contorti bilden.[16]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c 2,5-Hexandion. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 26. Mai 2014.
  2. a b c d Eintrag zu CAS-Nr. 110-13-4 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 16. Mai 2011 (JavaScript erforderlich).
  3. a b c d e f g h Datenblatt 2,5-Hexandion (PDF) bei Merck, abgerufen am 16. Mai 2011.
  4. Seit dem 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. a b c R. H. Lasco: "Oxidation of allylacetone to 2,5-hexanedione in a water-carbon tetrachloride solvent system", U.S. Patent 3972942. Volltext
  6. G. O. Schenck: "Über Autoxydation in der Furanreihe, II. Mitteil.: Über Autoxydation von Furan und 2.5-Dimethyl-furan" in Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 1945, 77(9-10), S. 661-668. doi:10.1002/cber.19450770902
  7. R. M. Adams, C. A. Van der Werf: "Condensation of Acetoacetic Ester with Some Unsymmetrical Epoxides" in J. Am. Chem. Soc. 1950, 72(10), S. 4368-4373. doi:10.1021/ja01166a010
  8. cobocards.com: Giftigkeit von Kohlenwasserstoffen (n-Hexan)
  9. Deutsche Bundesstiftung Umwelt: Biokatalytische Synthese chiraler Synthesebausteine
  10. Lawrence P. Wackett and C. Douglas Hershberger: Biocatalysis and Biodegradation: Microbial Transformation of Organic Compounds, ASM Press, Wash. DC., 2001 .
  11. T. Soriano, M. Menéndez, P. Sanz, M. Repetto: „Method for the simultaneous quantification of n-hexane metabolites: application to n-hexane metabolism determination“, in: Human & Experimental Toxicology, 1996, 15 (6), S. 497-503; PMID 8793533.
  12. Daunderer-Klinische Toxikologie-50. Erg. Lfg. 1/90.
  13. KÜHN, BlRETT: Merkblätter Gefährliche Arbeitsstoffe, ecomed, Landsberg, 1986, Erg. Lfg.
  14. Schadstofflexikon: Aliphatische Kohlenwasserstoffe
  15. cobocards.com: CBP
  16. Philippe Gorlier: SICHERHEITSUNTERWEISUNG 2008 - REPRODUKTIONSTOXIZITÄT (PDF; 562 kB)