Bromcyan

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Strukturformel
Struktur von Bromcyan
Allgemeines
Name Bromcyan
Andere Namen
  • Cyanogenbromid
  • Cyanobromid
  • Bromcyanid
Summenformel BrCN
CAS-Nummer 506-68-3
Kurzbeschreibung

farblose, flüchtige Nadeln[1]

Eigenschaften
Molare Masse 105,9 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,02 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

52 °C [2]

Siedepunkt

61,4 °C [2]

Dampfdruck

116 hPa (20 °C)[2]

Löslichkeit

löslich unter Hydrolyse in Wasser[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
05 – Ätzend 06 – Giftig oder sehr giftig 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 300​‐​310​‐​314​‐​330​‐​410
P: 260​‐​264​‐​273​‐​280​‐​284​‐​302+350Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [3]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4][2]
Sehr giftig Umweltgefährlich
Sehr giftig Umwelt-
gefährlich
(T+) (N)
R- und S-Sätze R: 26/27/28​‐​34​‐​50
S: 9​‐​15​‐​26​‐​28​‐​36/37/39​‐​45Vorlage:S-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​61
Toxikologische Daten
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

140,5 kJ/mol[6]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Bromcyan ist ein Derivat der Blausäure (HCN), bei dem das Wasserstoffatom durch Brom ersetzt ist. Umgangssprachlich wird es auch Bromcyanid oder Campilit genannt.

Vorkommen[Bearbeiten]

Eine Biosynthese von Bromcyan wurde in der Nitzschia cf pellucida, einer Kieselalge nachgewiesen.[7]

Darstellung und Gewinnung[Bearbeiten]

Die Darstellung von Bromcyan gelingt durch die Umsetzung von Brom mit Natriumcyanid in wäßriger Lösung bei Temperaturen unterhalb von 20 °C.[8][9]

\mathrm{Br_2 + NaCN \longrightarrow NaBr + BrCN}

Eine weitere Synthese geht vom Kaliumthiocyanat oder Ammoniumthiocyanat aus.[10]

\mathrm{SCN^- + 4 \ Br_2 + 4 \ H_2O \longrightarrow \ }\mathrm{BrCN + 7 \ Br^- + SO_4^{2-} + 8 \ H^+}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Bromcyan ist noch um ein vielfaches giftiger als Kaliumcyanid (KCN). Seine außerordentliche Giftwirkung beruht auf den beiden Komponenten Brom und Cyanid, die sowohl durch enzym-inhibitorische Eigenschaften als Stoffwechselgift, als auch toxisch auf Nervenzellen wirken.[2]

Bromcyan liegt in Form von leicht flüchtigen farblosen Nadeln vor. Mit einer molaren Bildungswärme von 185,6 kJ/mol für Bromcyandampf bzw. 140,4 kJ/mol für den Feststoff handelt es sich um eine instabile endotherme Verbindung,[11] Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log10(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 3,53667, B = 727,385 und C = −130.052 im Temperaturbereich von 273 K bis 313 K.[11]

In Natronlauge erfolgt die Hydrolyse zu Natriumcyanat und Natriumbromid. Die Reaktion verläuft mit einer Reaktionswärme von −235 kJ·mol−1 stark exotherm.[11]

2,7 g Bromcyan
\mathrm{BrCN + 2 \ OH^-  \longrightarrow CNO^- + Br^- + H_2O}

Bei höheren Temperaturen und in Gegenwart von Aluminiumbromid erfolgt eine Trimerisierung zum Cyanurbromid.[12]

Trimerisierung von Bromcyan

Struktur[Bearbeiten]

Das BrCN-Molekül besitzt eine lineare Struktur. Die Bindungslängen der Br–C-Bindung bzw. der C–N-Bindung sind typisch für eine C–Br-Einfachbindung bzw. C–N-Dreifachbindung. Die Bindungslängen betragen für die C–Br–Bindung 1,789 Angstroem, für die C–N–Bindung 1,160 Angstroem.[13] Das Bromcyanmolekül ist polar. Das Dipolmoment beträgt 2,94 D.[14]

Verwendung[Bearbeiten]

Bromcyan wird vorwiegend in der Goldlaugerei verwendet. In der Biochemie wird es für die Sequenzierung von Proteinen eingesetzt. Bromcyan spaltet selektiv C-terminal nach der Aminosäure Methionin. Das Methionin reagiert dabei zum Iminolacton, das anschließend säurekatalysiert zum Homoserin-Lacton hydrolysiert. Dadurch wird das Protein in kürzere Fragmente zerlegt, welche mit anderen Analysetechniken z. B. dem Edman-Abbau analysiert werden.

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

Gasförmiges Bromcyan wird über die Haut kaum, über Atemwege und Verdauungstrakt gut resorbiert. Es kann beim Kontakt mit Wasser und Magensäure oder beim Erhitzen zu Cyanwasserstoff, Bromwasserstoff, Dicyan und Cyanurbromid hydrolysiert oder zersetzt werden. Auf Augen, Haut und Schleimhäute wirkt Bromcyan sehr stark reizend bis ätzend. Im Gegensatz zu Blausäure wird es bei Anwesenheit in der Luft ab 1 ppm als reizend wahrgenommen; bei etwa 9 ppm liegt die „Erträglichkeitsgrenze“.[2]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Bromcyan. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 1. April 2014.
  2. a b c d e f g h Eintrag zu Bromcyanid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 2. September 2007 (JavaScript erforderlich).
  3. a b Datenblatt Bromcyan bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 14. März 2011 (PDF).
  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. Eintrag Bromcyan bei ChemIDplus.
  6. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-19.
  7. B. Vanelslander, C. Paul, J. Grueneberg, E. K. Prince, J. Gillard, K. Sabbe, G. Pohnert, W. Vyverman: Daily bursts of biogenic cyanogen bromide (BrCN) control biofilm formation around a marine benthic diatom in Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS January 30, 2012, Published online before print January 30, 2012, doi:10.1073/pnas.1108062109.
  8. K.H. Slotta: Bromcyan und wasser-freie Blausäure in Chem. Ber. 67 (1934) 1028-1030. doi:10.1002/cber.19340670622.
  9. Hartmann, W.W., Dreger, E.E.: Cyanogen Bromide. In: Organic Syntheses, 1931, 11, S. 30, doi:10.15227/orgsyn.011.0030; Coll. Vol. 2 (1943), S. 150 (PDF).
  10. W. König: J. Prakt. Chem. (Leipzig) 84 (1911) 558–560.
  11. a b c Lord, G.; Woolf, A.A., The cyanogen halides. Part III. Their heats of formation and free energies in J. Chem. Soc., 1954, 2546-2551.
  12. F. Oberhauser: Das Verhalten des Bromcyans gegenüber Metallsalzen in Chem. Ber. 60 (1927) 1434-1439 doi:10.1002/cber.19270600628.
  13. A. G. Smith, H. Ring, W. V. Smith, W. Gordy: Interatomic Distances and Nuclear Quadrupole Couplings in ClCN, BrCN, and ICN in Phys. Rev. 74 (1948) 370–372. doi:10.1103/PhysRev.74.370.
  14. J. K. Tyler, J. Sheridan: Structural studies of linear molecules by microwave spectroscopy in Trans. Faraday Soc. 59 (1963) 2661–2670. doi:10.1039/TF9635902661.