Acetylaceton
| Strukturformel | ||||||||||
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| Allgemeines | ||||||||||
| Name | Acetylaceton | |||||||||
| Andere Namen | ||||||||||
| Summenformel | C5H8O2 | |||||||||
| Kurzbeschreibung |
klare, farblose Flüssigkeit mit angenehmem Geruch [1] | |||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||
| Molare Masse | 100,12 g·mol−1 | |||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig | |||||||||
| Dichte |
0,98 g·cm−3[2] | |||||||||
| Schmelzpunkt |
−23 °C [2] | |||||||||
| Siedepunkt |
140 °C [2] | |||||||||
| Dampfdruck | ||||||||||
| Löslichkeit |
leicht in Wasser (125 g·l−1 bei 20 °C) [2] | |||||||||
| Brechungsindex |
1,4494 (20 °C)[3] | |||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||
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| MAK | ||||||||||
| Toxikologische Daten | ||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C | ||||||||||
Acetylaceton (IUPAC-Name: Pentan-2,4-dion) ist eine farblose, angenehm riechende, entzündliche Flüssigkeit, die leicht löslich in Wasser ist. Die Flüssigkeit ist wenig flüchtig, jedoch bilden sich bei erhöhter Umgebungstemperatur Dämpfe, die schwerer als Luft sind. Diese Dämpfe können mit Luft bei Temperaturen über 34 °C (Flammpunkt) explosionsfähige Gemische bilden.
Acetylaceton ist ein Vorläufer für Acetylacetonat (acac), ein gebräuchlicher zweizähniger Ligand. Auch dient er als Synthesebaustein für heterocyclische Verbindungen, z. B. Arzneimittel wie das bei Bakterien folsäuresynthesehemmende Sulfamethazin oder Nicarbazin. Acetylaceton findet auch Anwendung in der Herstellung von Rostumwandlern und Korrosionsschutzmitteln. Es wird darüber hinaus in einem standardisierten Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Formaldehyd verwendet.[7]
Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Die Mischbarkeit mit Wasser ist begrenzt. Mit steigender Temperatur steigt die Löslichkeit von Acetylacetonat in Wasser bzw. steigt die Löslichkeit von Wasser in Acetylacetonat.[8]
Löslichkeiten zwischen Acetylacetonat und Wasser[8] Temperatur °C 0 9,6 19,8 29,8 39,7 50,1 60,6 70,5 80,3 90,5 Acetylacetonat in Wasser in Ma-% 14,1 14,9 16,1 17,6 18,9 21,02 24,4 27,0 32,2 40,3 Wasser in Acetylacetonat in Ma-% 1,7 2,1 2,8 3,5 4,4 5,8 7,8 10,0 13,5 19,9
Sicherheitstechnische Kenngrößen
Acetylaceton bildet leicht entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt von 34 °C.[2] Die unteren Explosionsgrenze (UEG) liegt bei ca. 1,7 Vol.‑% (71 g/m3).[2] Die Grenzspaltweite wurde mit 0,92 mm (50 °C) bestimmt.[2] Es resultiert damit eine Zuordnung in die Explosionsgruppe IIA.[2] Die Zündtemperatur beträgt 340 °C.[2] Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T2.
Keto-Enol-Tautomerie
Die relativ hohe Säurestärke lässt sich durch den von beiden Carbonylgruppen ausgehenden induktiven Effekt und mesomeren Effekt (negative Ladung des Anions über 5-atomiges π-System delokalisiert) erklären. Die Anordnung der Carbonylgruppen begünstigt auch die Enolisierung, da die Doppelbindung des Enols mit der benachbarten Carbonylgruppe konjugiert ist und die OH-Gruppe eine Wasserstoffbrücke zur Carbonylgruppe ausbildet:
Daher liegt Acetylaceton im flüssigen Zustand zu 80 % als Enol vor.
Acetylacetonate
Acetylaceton ist als β-Diketon eine CH-acide Verbindung. Durch Deprotonieren am α-Kohlenstoff entsteht sein Anion, das Acetylacetonat (acac). Acetylaceton besitzt einen pKs-Wert von 8,99 ± 0,06 (25 °C, I=0), d. h., es reagiert beim Mischen mit Wasser leicht sauer.
Acetylacetonat findet häufig Anwendung als Ligand für Übergangsmetalle. Diese Metallacetylacetonate werden häufig als Katalysator eingesetzt. In der Summenformel eines Komplexes wird Acetylacetonat mit acac abgekürzt, z. B. Rh(CO)2acac.
Beispiele für gebräuchliche Metallacetylacetonate sind:
- Aluminium(III)-acetylacetonat Al(acac)3
- Calcium(II)-acetylacetonat Ca(acac)2
- Chrom(III)-acetylacetonat Cr(acac)3
- Cobalt(III)-acetylacetonat Co(acac)3
- Eisen(III)-acetylacetonat Fe(acac)3
- Iridiumacetylacetonat Ir(acac)3
- Kupfer(I)-acetylacetonat Cu(acac)
- Kupfer(II)-acetylacetonat Cu(acac)2
- Mangan(III)-acetylacetonat Mn(acac)3
- Nickel(II)-acetylacetonat Ni(acac)2
- Vanadylacetylacetonat V(O)(acac)2
- Zinkacetylacetonat Zn(acac)2
Sicherheitshinweise
Der Einsatz der früher als Aromastoff verwendeten Substanz ist seit 2005 innerhalb der EU in Lebensmitteln verboten, da Hinweise auf Genotoxizität bestehen.[9]
Einzelnachweise
- ↑ Eintrag zu Acetylaceton. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag
- ↑ a b c d e f g h i j k l m Eintrag zu Pentan-2,4-dion in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
- ↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-416.
- ↑ Eintrag zu Pentane-2,4-dione im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
- ↑ Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte
- ↑ a b WEKA Gefahrstoffdatenbank, WEKA Media GmbH & Co. KG, 2009.
- ↑ VDI 3862 Blatt 6:2004-02 Messen gasförmiger Emissionen; Messen von Formaldehyd nach dem Acetylaceton-Verfahren (Gaseous emission measurement; Measurement of formaldehyde by the acetylacetone method). Beuth Verlag, Berlin, S. 5.
- ↑ a b R. M. Stephenson: Mutual Solubilities: Water-Ketones, Water-Ethers, and Water-Gasoline-Alcohols in J. Chem. Eng. Data 37 (1992) 80–95, doi:10.1021/je00005a024.
- ↑ Entscheidung der EU-Kommission vom 18. Mai 2005 zur Änderung der Entscheidung 1999/217/EG in Bezug auf das Verzeichnis der in oder auf Lebensmitteln verwendeten Aromastoffe. (pdf).