Tetracyanoethylen

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Strukturformel
Struktur von Tetracyanoethylen
Allgemeines
Name Tetracyanoethylen
Andere Namen
  • TCNE
  • Ethentetracarbonitril
  • Percyanoethen
Summenformel C6N4
CAS-Nummer 670-54-2
PubChem 12635
Kurzbeschreibung

rein: farblos, handelsüblich: beige bis gelbliche Masse[1][2]

Eigenschaften
Molare Masse 128,09 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,35 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

201–202 °C[1]

Siedepunkt

223 °C[2]

Löslichkeit
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
06 – Giftig oder sehr giftig

Gefahr

H- und P-Sätze H: 300
P: 264​‐​280​‐​301+310 [4]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5][2]
Sehr giftig
Sehr giftig
(T+)
R- und S-Sätze R: 28
S: 28​‐​36/37​‐​45
Toxikologische Daten

5 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[2]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Tetracyanoethylen – auch abgekürzt TCNE (TetraCyaNoEthylen) – ist eine hygroskopische organische Verbindung aus der Stoffgruppe der Nitrile und hat eine flache, ebene Struktur.

Darstellung und Reaktionen[Bearbeiten]

Tetracyanoethylen wird durch Bromierung von Malonsäuredinitril in Gegenwart von Kaliumbromid hergestellt, wobei ein Kaliumbromid-Komplex erhalten wird, der anschließend mit Kupferpulver in der Hitze dehalogeniert wird.[6][1]

\mathrm{4\ H_2C(CN)_2 \ \xrightarrow[H_2O,\ \Delta]{8\ Br_2,\ KBr}\ KBr + [Br_2C(CN)_2]_4}
\mathrm{KBr + [Br_2C(CN)_2]_4\ \xrightarrow[-KBr,\ CuBr_2]{Cu,\ \Delta}\ (CN)_2C=C(CN)_2}

Oxidation von Tetracyanoethylen mit Wasserstoffperoxid führt zum entsprechenden Epoxid, welches für ein Epoxid ungewöhnliche chemische Eigenschaften aufweist.[3]

\mathrm{(CN)_2C=C(CN)_2\ \xrightarrow[-4\ bis\ 10\ ^{\circ}C]{H_2O_2,\ CH_3CN}\ (CN)_2C\frac{\diagup O\diagdown }{} C(CN)_2}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Tetracyanoethylen sublimiert bei 130–140 °C und 0,133 hPa.[1]

TCNE wird oft als Elektronenakzeptor eingesetzt. Cyanogruppen weisen \pi*-Orbitale mit niedriger Energie auf, und die Gegenwart von vier solchen Gruppen, deren \pi-Systeme durch die zentrale C=C-Doppelbindung verbunden (konjugiert) sind, ergibt einen hervorragenden Elektronenakzeptor. So reagiert TCNE mit Iodiden unter Bildung des Radikalanions.

\mathrm{(CN)_2C=C(CN)_2 + I^- \ \xrightarrow{} \ [(CN)_2C=C(CN)_2]^- + \dfrac{1}{2} I_2}

Verwendung[Bearbeiten]

Wegen der Planarität des Moleküls und seiner Fähigkeit, leicht Elektronen aufzunehmen, ist TCNE auch verwendet worden, eine Reihe organischer Supraleiter herzustellen - üblicherweise als ein-Elektron-Oxidationsmittel für einen organischen Elektrondonator. Solche Charge-Transfer-Komplexe werden manchmal Bechgaard Salze genannt.

Sicherheit[Bearbeiten]

TCNE hydrolysiert in Wasser und an feuchter Luft zu sehr giftiger Blausäure. Entsprechende Vorsichtsmaßnahmen sollten beim Umgang mit der Substanz eingehalten werden.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d R. A. Carboni: Tetracyanoethylene. In: Organic Syntheses, 1959, 39, S. 64, doi:10.15227/orgsyn.039.0064; Coll. Vol. 4 (1963), S. 877 (PDF).
  2. a b c d e f g Datenblatt Tetracyanoethylen bei Merck, abgerufen am 24. April 2011.
  3. a b W. J. Linn: Tetracyanoethylene Oxide. In: Organic Syntheses, 1969, 49, S. 103, doi:10.15227/orgsyn.049.0103; Coll. Vol. 5 (1973), S. 1007 (PDF).
  4. Datenblatt Tetracyanoethylene bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 24. April 2011 (PDF).
  5. Seit 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.
  6. The Merck Index. An Encyclopaedia of Chemicals, Drugs and Biologicals, 14. Auflage, 2006, ISBN 978-0-911910-00-1, S. 1582.