1,2,6-Hexantriol

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Strukturformel
Strukturformel des 1,2,6-Hexantriol
Allgemeines
Name 1,2,6-Hexantriol
Andere Namen
  • Hexan-1,2,6-triol
  • 1,2,6-Trihydroxyhexan
Summenformel C6H14O3
Kurzbeschreibung

viskose, farblose und fast geruchlose Flüssigkeit[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 106-69-4
EG-Nummer 203-424-6
ECHA-InfoCard 100.003.114
PubChem 7823
Wikidata Q18018076
Eigenschaften
Molare Masse 134,17 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig

Dichte

1,11 g·cm−3 bei 20 °C[1]

Schmelzpunkt

−30 °C[1]

Siedepunkt

178 °C (6,5 mbar)[1]

Dampfdruck

0,01 mbar (20 °C)[1]

Löslichkeit

vollständig mischbar mit Wasser[1], mischbar mit Aceton[2] und Alkohol[3]

Brechungsindex

1,478 (20 °C)[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze [1]
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

1,2,6-Hexantriol ist ein dreiwertiger Alkohol mit zwei primären und einer sekundären Hydroxygruppe, der in vielerlei Hinsicht Glycerin ähnelt und wegen seiner vorteilhafteren Eigenschaften, wie höhere thermische Stabilität und geringere Hygroskopie, in vielen Anwendungen als Ersatz für Glycerin eingesetzt wird.

Herstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Racemisches 1,2,6-Hexantriol wird durch katalytische Hydrierung des bei der sauren Hydrolyse von Acrolein-Dimer (3,4-Dihydro-2-formyl-2H-pyran) in verdünnter wässriger Lösung entstehenden 2-Hydroxyadipaldehyds (2-Hydroxyhexan-1,6-dial)[5] erhalten.[6][7]

1,2,6-Hexantriol aus Acroleindimer

Trotz hoher Produktausbeuten wird auf dieser direkten Route ein leicht gefärbtes Produkt erhalten, und der Hydrierkatalysator wird unter den hohen Aldehydkonzentrationen rasch vergiftet. Für die industrielle Herstellung eignet sich daher die Durchführung der Reaktion in sauren alkoholischen Lösungen,[8] wobei der Alkohol sich schnell an die aktivierte Doppelbindung zum 2-Formyl-6-alkoxytetrahydropyran addiert und anschließend mit der Formylgruppe zum entsprechenden Hemiacetal reagiert.

1,2,6-Hexantriol über Hemiacetal

Dem Reaktionsansatz wird Wasser zur Hydrolyse der Acetalgruppen und Raney-Nickel als Hydrierkatalysator zugesetzt. Die Hydrierung unter 20 atm Wasserstoff bei 140 °C ist nach ca. 1,5h abgeschlossen und liefert nach Aufarbeitung reines 1,2,6-Hexantriol in Ausbeuten >95 % d.Th.[8]

Kürzlich wurde von mehreren Autoren auch die Synthese des 1,2,6-Hexantriols aus der „kohlenstoffneutralen“, d. h. aus nachwachsenden Rohstoffen, wie Pentosen, Hexosen, und Kohlenhydraten einfach zugänglichen Plattformchemikalie Hydroxymethylfurfural (HMF) beschrieben.[9][10]

1,2,6-Hexantriol aus HMF

Im ersten Hydrierungsschritt vom HMF zum Tetrahydrofuran-dimethanol zeigt wiederum Raney-Nickel die höchste Katalysatoraktivität. Die weitere Hydrierung führt auch mit teuren Rhodium-Rhenium-Katalysatoren nur zu bescheidenen Selektivitäten und unbefriedigenden Raum-Zeit-Ausbeuten.

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

1,2,6-Hexantriol ist eine klare, geruchlose, viskose, hochsiedende und hygroskopische Flüssigkeit, die mit Wasser und polaren organischen Lösungsmitteln mischbar, mit nicht-polaren[2], wie Benzol, Diethylether oder Heptan nicht mischbar ist.[11] Die Verbindung ähnelt in ihren Eigenschaften dem einfachsten Triol Glycerin, ist aber bei geringerer Dichte deutlich viskoser und nur etwa halb so hygroskopisch wie Glycerin. Wegen seiner geringeren Polarität und seines höheren Molekülvolumens bildet 1,2,6-Hexantriol oft stabilere Mischungen oder Emulsionen, besonders mit unpolaren Komponenten und ist daher auch ein brauchbarer Weichmacher.[2]

Anwendungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

1,2,6-Hexantriol dient wegen seiner niedrigen Toxizität und guten Verträglichkeit als Lösungsmittel, zur Viskositätserhöhung von flüssigen und halb-festen kosmetischen[12] und pharmazeutischen Zubereitungen, sowie wegen seiner Hygroskopie als Feuchthaltemittel.[7] Als Adjuvant in Pflanzenschutzmittelformulierungen verbessert 1,2,6-Hexantriol die Wirksamkeit der Aktivsubstanzen. In Tinten und Farben stabilisiert es die Dispersion der Pigmente. Auch in Hydraulikflüssigkeiten und als Korrosionsinhibitoren[13] finden Derivate des 1,2,6-Hexantriols Verwendung. Als trifunktionelles Molekül fungiert 1,2,6-Hexantriol als Polyol in Polyurethanen und als Vernetzer in Polyestern und Alkydharzen.[14] Ester von 1,2,6-Hexantriol mit längerkettigen Carbonsäuren sind brauchbare Weichmacher für PVC[7] und Celluloseacetat, sowie für Kautschukpolymere, wie Nitrilkautschuk (NBR) und Neopren.[2] 1,2,6-Hexantriol wird als Monomer für die Synthese von Polyorthoestern des Typs POE III, die sich wegen der hohen Flexibilität des Triols durch eine salbenartige Konsistenz auszeichnen und als Wirkstoffdepotmaterialien für ophthalmologische Anwendungen geprüft wurden.[15]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e f g h i j Eintrag zu 1,2,6-Hexantriol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 21. August 2014 (JavaScript erforderlich).
  2. a b c d e Sigma-Aldrich : Technical Bulletin AL-128, 1,2,6-Hexanetriol,
  3. Fisher Scientific: 1,2,6-Hexanetriol 97%
  4. a b Eintrag zu 1,2,6-Hexantriol in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM)
  5. D.Arntz, A. Fischer, M. Höpp, J. S. Jacobi, Sauer, T. Ohara, T. Sato, N. Shimizu, H. Schwind: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Acrolein and Methacrolein. Wiley-VCH, 2007, doi:10.1002/14356007.a01_149.pub2.
  6. H. Schulz, H. Wagner: Synthese und Umwandlungsprodukte des Acroleins. In: Angew. Chem. Band 62, Nr. 5, 1950, S. 105–118, doi:10.1002/ange.19500620502.
  7. a b c Patent US2768213: 1,2,6-Hexanetriol. Veröffentlicht am 23. Oktober 1956, Anmelder: Shell Development Co., Erfinder: R. Whetstone, S.A. Ballard.
  8. a b Patent US3773842: Process for the preparation of 1,2,6-hexanetriol. Veröffentlicht am 20. November 1973, Anmelder: Ugine Kuhlmann, Erfinder: J.-P. Schirmann, F. Weiss.
  9. Patent WO2011149339: Preparation of caprolactone, caprolactam, 2,5-tetrahydrofuran-dimethanol, 1,6-hexanediol or 1,2,6-hexanetriol from 2-hydroxymethyl-5-furfuralaldehyde. Angemeldet am 23. März 2011, Anmelder: Netherlands Organisation for Scientific Research, Erfinder: J.G. De Vries, T. Bundara, P. Huat Phua, I.V. Melian Cabrera.
  10. S. Yao, X. Wang, Y. Jiang, F. Wu, X. Chen, X. Mu: One-Step Conversion of Biomass-Derived 5-Hydroxymethylfurfural to 1,2,6-Hexanetriol Over Ni–Co–Al Mixed Oxide Catalysts Under Mild Conditions. In: ACS Sustainable Chem. Eng. Band 2, 2014, S. 173–180, doi:10.1021/sc4003714.
  11. Datenblatt 1,2,6-Hexanetriol, 97+%, extra pure bei Acros, abgerufen am 28. Oktober 2014.
  12. SAA Pedia: 1,2,6-Hexanetriol
  13. Patent US3403104: Borate corrosion inhibitors. Veröffentlicht am 24. September 1968, Anmelder: Union Carbide Corp., Erfinder: P.B. Sullivan.
  14. R.W. Tess, R.D. Harline, T.F. Mika: 1,2,6-Hexanetriol in Alkyd Resins. In: Ind. Eng. Chem. Band 49, Nr. 3, 1957, S. 374–378, doi:10.1021/ie51392a028.
  15. Jorge Heller: 6. Poly (Ortho Esters). In: A.J. Domb, J. Kost, D.M. Wiseman (Hrsg.): Handbook of Biodegradable Polymers. Harwood Academic Press, 1997, ISBN 90-5702-153-6, S. 99–118.