Diketene

Diketene

Namn
Föredraget IUPAC-namn 4-metylidenoxetan-2-on
Andra namn y-metylenpropiolakton
Identifierare
CAS-nummer	674-82-8   Y
3D-modell ( JSmol )	Interaktiv bild
ChemSpider	12140   Y
ECHA InfoCard	100.010.562
EG-nummer	211-617-1
PubChem CID	12661
RTECS-nummer	RQ8225000
UNII	0DZ97C3Z7D
FN-nummer	2521
CompTox Dashboard ( EPA )	DTXSID9027289
InChI InChI=1S/C4H4O2/c1-3-2-4(5)6-3/   h1-2H2Y Nyckel: WASQWSOJHCZDFK-UHFFFAOYSA-N   Y InChI=1/C4H4O2/c1-3-2-4(5)6-3/h1-2H2 Nyckel: WASQWSOJHCZDFK-UHFFFAOYAM
LEDER O=C1OC(=C)C1
Egenskaper
Kemisk formel	C4H4O2 _ _ _ _ _
Molar massa	84,074 g·mol -1
Densitet	1,09 g cm −3
Smältpunkt	−7 °C (19 °F; 266 K)
Kokpunkt	127 °C (261 °F; 400 K)
Viskositet	0,88 mPa.s
Faror
GHS- märkning :
Piktogram
Signalord	Fara
Faroangivelser	H226 , H301 , H302 , H315 , H318 , H330 , H331 , H332 , H335
Skyddsangivelser	P210 , P233 , P240 , P241 , P242 , P243 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P284 , P301+P310, P301+P302, P302, P302 , P302, P302 , P302 , P302 , P302 , P302+ 353 , P304+P312 , P304+ P340 , P305+P351+P338 , P310 , P311 , P312 , P320 , P321 , P330 , P332+P313 , P362 , P370 +P378 , P403+P4033 + P503 + P503 + 5P
Flampunkt	33 °C (91 °F; 306 K)
Självantändningstemperatur _	275
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).   Y ( vad är Y N ?) Infobox referenser

Diketen är en organisk förening med molekylformeln C ₄ H ₄ O ₂ , och som ibland skrivs som (CH ₂ CO) ₂ . Det bildas genom dimerisering av keten , H2C ₌ C=O . Diketene är en medlem av oxetanfamiljen . Det används som reagens inom organisk kemi . Det är en färglös vätska.

Produktion

Keten genereras genom att dehydratisera ättiksyra vid 700–750 °C i närvaro av trietylfosfat som katalysator eller genom termolys av aceton vid 600–700 °C i närvaro av koldisulfid som katalysator.

${\begin{array}{lclrr}\\{\ce {CH3CO2H}}&{\ce {->[{\overset {\ text{trietylfosfat}}{\ce {(CH3CH2O)3PO}}}][{\text{700–750 °C}}]}}&{\ce {{\underset {keten}{H2C=C=O }}+H2O}}&&\Delta H=+147{\text{ kJ/mol}}\\{}\\{\ce {CH3COCH3}}&{\ce {->[{\overset {\text{ koldisulfid}}{\ce {CS2}}}][{\text{600–700 °C}}]}}&{\ce {{H2C=C=O}+CH4}}\\{}\end {array}}$

Dimeriseringen till diketen sker spontant vid rumstemperatur:

Reaktioner

Uppvärmning eller bestrålning med UV-ljus regenererar ketenmonomeren:

${\ce {(C2H2O)2 <=> 2 CH2CO}}$

Alkylerade ketener dimeriseras också med lätthet och bildar substituerade diketener.

Diketen hydrolyserar lätt i vatten och bildar acetoättiksyra . Dess halveringstid i vatten är cirka 45 min. en 25 °C vid 2 < pH < 7 .

Vissa diketener med två alifatiska kedjor , såsom alkylketendimerer (AKD), används industriellt för att förbättra hydrofobiciteten i papper .

Vid ett tillfälle framställdes ättiksyraanhydrid genom reaktion av keten med ättiksyra:

${\ce {H2C=C=O + CH3COOH -> (CH3CO)2O}}$$\qquad \Delta H={\text{−63 kJ/mol}}$

Acetoacetylering

Diketen reagerar också med alkoholer och aminer till motsvarande acetoättiksyraderivat. Processen kallas ibland acetoacetylering. Ett exempel är reaktionen med 2-aminoindan :

Diketen är en viktig industriell mellanprodukt som används för framställning av acetoacetatestrar och amider samt substituerade 1-fenyl-3-metylpyrazoloner. De senare används vid tillverkning av färgämnen och pigment. En typisk reaktion är:

${\ce {ArNH2 + (CH2CO)2 -> ArNHC(O)CH2C(O)CH3}}$

Dessa acetoacetamider är prekursorer till arylidgula och diarylidpigment .

Använda sig av

Diketener med två alkylkedjor används vid tillverkning av papper för limning av papper för att förbättra deras tryckbarhet (genom hydrofobering). Förutom kolofoniumhartserna med cirka 60 % andel av världskonsumtionen, är långkedjiga diketener kallade alkylketendimerer (AKD) med 16 % andel de viktigaste syntetiska pappersstorlekarna, de används vanligtvis i koncentrationer på 0,15 %, vilket betyder 1,5 kg fast AKD/ t papper.

Framställningen av AKD utförs genom klorering av långkedjiga fettsyror (såsom stearinsyra , med användning av kloreringsmedel såsom tionylklorid ) för att ge motsvarande syraklorider och efterföljande eliminering av HCl med aminer (till exempel trietylamin ) i toluen eller annan lösningsmedel:

Dessutom används diketener som mellanprodukter vid tillverkning av läkemedel , insekticider och färgämnen . Till exempel bildas pyrazoloner från substituerade fenylhydraziner , de användes som analgetika men är nu i stort sett föråldrade. Med metylamin reagerar diketener på N,N'-dimetylacetoacetamid som kloreras med sulfurylklorid och reagerar med trimetylfosfit till den mycket giftiga insekticiden monocrotophos (särskilt giftig för bin). Diketener reagerar med substituerade aromatiska aminer till acetoacetanilider , som är viktiga prekursorer för mestadels gula, orangea eller röda azofärgämnen och azopigment.

Exempel på syntesen av arylider genom reaktionen av diketener med aromatiska aminer är:

Aromatisk diazoniumkoppling med arylider för att bilda azofärgämnen, såsom Pigment Yellow 74:

Den industriella syntesen av sötningsmedlet acesulfam-K är baserad på reaktionen av diketen med sulfaminsyra och cyklisering med svaveltrioxid (SO ₃ ).

Säkerhet

Trots sin höga reaktivitet som ett alkyleringsmedel , och till skillnad från analoga β-laktoner propiolakton och β-butyrolakton, är diketen inaktivt som cancerframkallande, möjligen på grund av instabiliteten hos dess DNA-addukter .