月: 2023年6月

Was ist Methylcyclohexan?

Methylcyclohexan ist eine farblose oder fast farblose, klare, flüssige organische Verbindung mit einem spezifischen Geruch.

Es ist als Gefahrstoff, als gefährlicher, entzündlicher und schädlicher Stoff eingestuft.

Anwendungen von Methylcyclohexan

Methylcyclohexan ist eine Art Fraktion, die aus Schweröl gewonnen wird. Sie wird hauptsächlich als Lösungsmittel verwendet. Methylcyclohexan kann als Lösungsmittel für die Herstellung von Arzneimitteln und Agrochemikalien sowie als Korrekturflüssigkeit und Düsentreibstoff verwendet werden.

JP-7 (Jet Propellant 7), ein Düsentreibstoff, der von der US Air Force für Überschallflugzeuge entwickelt wurde, enthält beispielsweise etwa 20-30 % Methylcyclohexan. In der Automobilindustrie ist Methylcyclohexan eine vielversprechende Option für wasserstoffbasierte Brennstoffzellenfahrzeuge (FCV) und hat sich in letzter Zeit zu einem Begriff entwickelt.

Methylcyclohexan ist eine Flüssigkeit, die in Methylcyclohexan umgewandelt werden kann, d. h. Wasserstoff kann einmal in Methylcyclohexan umgewandelt werden, um es als auf 1/500 seines Volumens komprimierte Flüssigkeit zu transportieren und zu speichern. Methylcyclohexan könnte daher eine wichtige Rolle in FCVs spielen. In der Tat nimmt die Umstellung auf Elektrofahrzeuge (EVs) als Maßnahme zur Bekämpfung der globalen Erwärmung rasch zu.

Funktionsweise von Methylcyclohexan

Methylcyclohexan hat die chemische Formel C6H11CH3, ein Molekulargewicht von 98,19, einen Schmelzpunkt von -126 °C und einen Siedepunkt von 100 °C. Methylcyclohexan ist gut löslich in Aceton und praktisch unlöslich in Wasser.

Methylcyclohexan wird manchmal als MCH abgekürzt. Seine CAS-Nummer lautet 108-87-2.

Struktur von Methylcyclohexan

Methylcyclohexan ist ein Cycloalkan, bei dem eine Methylgruppe an den Cyclohexanring gebunden ist. Es hat eine stuhlförmige Konformation.

In Methylcyclohexan sind der Wasserstoff der Methylgruppe an Position 1 und der Wasserstoff an den Positionen 3 und 5 sterisch abstoßend. Die äquatoriale Konformation ist daher relativ stabiler als die axiale Konformation. Dies wird als 1,3-diaxiale Wechselwirkung bezeichnet.

Weitere Informationen über Methylcyclohexan

1. Wasserstoffspeicherung durch Methylcyclohexan

Bei der Hydrierung von Toluol entsteht Methylcyclohexan. Wasserstoff kann daher durch katalytische Dehydrierung extrahiert werden. Daher wird Methylcyclohexan als eine Art organisches Hydrid als stabiles Mittel zur Speicherung und zum Transport von Wasserstoff untersucht.

Die theoretische Wasserstoffspeicherdichte von Methylcyclohexan beträgt 47,0 kg-H2/m3. Das Volumen von Wasserstoffgas beträgt 1/500 des Volumens von Methylcyclohexan. Die Speicherdichte ist etwas geringer als 56,0 kg-H2/m3 in Benzol und Cyclohexan und 65,4 kg-H2/m3 in Naphthalin und Decalin. Andererseits hat Methylcyclohexan den Vorteil eines breiten Temperaturbereichs, in dem der flüssige Zustand aufrechterhalten werden kann.

2. Anwendungen von Methylcyclohexan

Einige Unternehmen haben Dehydrierungskatalysatoren für Methylcyclohexan entwickelt und erfolgreich die Bereitstellung von Wasserstoff auf kommerzieller Basis nachgewiesen. Ein anderes Unternehmen hat einen Auftrag für ein Wasserstofferzeugungssystem erhalten, das Methylcyclohexan und Windturbinen in der Showa Station in der Antarktis kombiniert.

3. Sicherheit von Methylcyclohexan

Methylcyclohexan ist aufgrund seiner geringen photochemischen Reaktivität weniger geeignet, photochemischen Smog zu verursachen. Es ist weniger giftig als Toluol und Xylol und fällt nicht unter die Verordnung zur Verhütung von Vergiftungen durch organische Lösungsmittel.

Was ist Glycidylmethacrylat?

Glycidylmethacrylat, auch bekannt als 2,3-Epoxypropylmethacrylat oder kurz GMA, ist eine organische Verbindung.

Es hat einen Schmelzpunkt von -41,5 °C, einen Siedepunkt von 189 °C, einen Flammpunkt von 76,0 °C (geschlossen) bzw. 84,0 °C (offen) und einen Zündpunkt von 421 °C. Es ist bei Raumtemperatur eine farblose, transparente Flüssigkeit und hat einen charakteristischen, stechenden Geruch.

Nach als brennbare und als nicht lösliche Flüssigkeit eingestuft. Gemäß dem Gesetz über die Bestätigung usw. der Freisetzung von chemischen Stoffen und die Förderung ihres Managements (PRTR-Gesetz) ist es als benannte chemische Substanz der Klasse 1 eingestuft.

Es handelt sich auch um einen chemischen Altstoff, der als mutagen anerkannt ist. Außerdem ist es eine schädliche Substanz.

Glycidylmethacrylat wird z. B. durch Reaktion von Natriummethacrylat mit Epichlorhydrin synthetisiert. Die Verbindung mit der Molekularstruktur von Glycidylmethacrylat, bei der die Methylgruppe (-CH3) entfernt wurde, ist Glycidylacrylat.

Anwendungen von Glycidylmethacrylat

Glycidylmethacrylat wird in Polymerisationsreaktionen mit anderen polymerisierbaren Verbindungen verwendet. Glycidylmethacrylat ist ein Stoff, der leicht mit verschiedenen Monomeren copolymerisiert, z. B. mit Styrol, Vinylchlorid, Acrylsäure, Methacrylsäure und Acrylnitril. Darüber hinaus hat Glycidylmethacrylat auch nach der Copolymerisation Glycidylgruppen (Epoxygruppen) im Molekül, die in Gegenwart eines Katalysators Ringe öffnen können, was zu Vernetzungsreaktionen usw. führt.

Die oben genannten Eigenschaften werden als Rohstoffe für Beschichtungsharze wie Acrylpulverfarben und Acrylfarben auf Lösungsmittelbasis verwendet. Auch als Verdünnungsmittel für Epoxidharzklebstoffe, Stabilisator für Vinylchlorid, Ionenaustauscherharz und Bindemittel für Druckfarben ist es nützlich.

Polymere, die durch Polymerisation von Glycidylmethacrylat allein hergestellt werden, finden in der Industrie nur selten Verwendung. Polymere, bei denen Glycidylmethacrylat mit anderen Monomeren copolymerisiert wird, werden aufgrund der Reaktivität der Glycidylgruppen in verschiedenen Anwendungen eingesetzt.

Funktionsweise von Glycidylmethacrylat

Glycidylmethacrylat hat unterschiedliche Reaktivitätseigenschaften. Da es sowohl einen polymerisierbaren als auch einen ringöffnenden reaktionsfähigen Anteil besitzt, wird es für Ringöffnungsreaktionen an Polymeren verwendet, in die Glycidylmethacrylat durch eine Polymerisationsreaktion in das Molekül eingeführt wurde. Es ist zum Beispiel nützlich, um Acrylpolymeren, die durch Polymerisationsreaktionen erhalten werden, Reaktivität (Ringöffnungsreaktivität) zu verleihen.

Die Polymerisationsreaktion führt zu einem polymerisierten Acrylpolymer, das Teil des Acrylpolymers wird. Die Glycidylgruppen des polymerisierten Acrylpolymers können weiter kombiniert werden, z. B. mit Hydroxygruppen (-OH) von anderen Verbindungen.

So wird Glycidylmethacrylat nach der Polymerisation über eine Polymerisationsreaktion Teil eines reaktiven Acrylpolymers.

Struktur von Glycidylmethacrylat

Glycidylmethacrylat hat eine Molekularstruktur, bei der die -OH-Gruppe des Glycidylalkohols mit der -COOH-Gruppe der Methacrylsäure verestert ist. Mit anderen Worten, die Molekularstruktur von Glycidylmethacrylat weist sowohl eine polymere Doppelbindung von Methacrylsäure als auch einen zyklischen Ether (dreigliedriger Ring) von Glycidylalkohol auf.

Außerdem handelt es sich um eine Verbindung, die sowohl einen Methacrylsäureanteil als auch einen Glycidylanteil (Glycidylgruppe) im Molekül enthält. Der Methacrylsäurerest hat eine Doppelbindung und kann durch einen radikalischen Polymerisationsinitiator zu einem Polymer polymerisiert werden. Die Glycidylgruppe verbindet sich z. B. leicht mit Hydroxygruppen (-OH) anderer Verbindungen durch Ringöffnungsreaktionen.

Weitere Informationen über Glycidylmethacrylat

Glycidylgruppen in Glycidylmethacrylat

Die Glycidylgruppe in Glycidylmethacrylat hat eine ähnliche Struktur wie eine Epoxygruppe. Der Unterschied zwischen einer Glycidylgruppe und einer Epoxygruppe besteht darin, dass die Glycidylgruppe ein Kohlenstoffatom mehr hat.

Eine Epoxidgruppe besteht aus zwei Kohlenstoffen (C) und einem Sauerstoff (O), die ein Dreieck bilden. Die Glycidylgruppe hingegen hat einen zusätzlichen Kohlenstoff (C), der an einen Kohlenstoff (C) in diesem Dreieck gebunden ist.

Was ist Metaldehyd?

Metaldehyd ist eine organische Verbindung, ein Tetramer des acetalisierten Acetoaldehyds.

Seine CAS-Registrierungsnummer lautet 108-62-3. Zu den Aliasnamen gehören der IUPAC-Name 2,4,6,8-Tetramethyl-1,3,5,7-tetraoxocan sowie die herkömmliche Bezeichnung Metaacetaldehyd.

Es wird als schädlicher Stoff eingestuft und als brennbarer Stoff behandelt.

Anwendungen von Metaldehyd

Metaldehyd wird hauptsächlich als Insektizid verwendet. Es wird in Form von Pellets, die mit Getreidemehl gemischt werden, oder als Hydrat in Mitteln zur Schneckenbekämpfung verwendet.

Bei Schnecke und Miesmuscheln bewirkt die orale Aufnahme und Kontakt von Metaldehyd Lähmung und animiert die Schleimabsonderung. Es wird auch in Mischungen mit anderen Mitteln als Anthelminthikum für Mistkäfer und Grillen verwendet.

Außerdem wird es als Material für tragbare Festbrennstoffe beim Camping und für andere Anwendungen verwendet.

Funktionsweise von Metaldehyd

Metaldehyd hat die Summenformel C8H16O4, ein Molekulargewicht von 176,2, einen Schmelzpunkt von 246,2 °C, einen Siedepunkt (Sublimationspunkt) von 112 °C und ist bei Raumtemperatur ein weißer Feststoff.

Es hat einen charakteristischen Mentholgeruch. Die Dichte beträgt 1,27 g/ml und der Flammpunkt liegt bei 36 °C. Es wird als entzündlicher Stoff behandelt. Die Löslichkeit in Wasser beträgt 0,222 g/L. Der Stoff ist leicht löslich in Toluol, Methanol, Benzol und Chloroform.

Arten von Metaldehyd

Reinsubstanzen von Metaldehyd werden hauptsächlich als Reagenzien für Forschung und Entwicklung verkauft. Die verkaufte Substanz wird hauptsächlich als Polymer mit der Molekularformel (CH3CHO)n und der CAS-Registrierungsnummer 9002-91-9 behandelt.

Sie werden in Größen von 25 g, 500 g und 1 kg angeboten und sind hauptsächlich in Größen erhältlich, die im Labor leicht zu handhaben sind. Sie können als Reagenzien behandelt werden, die gekühlt gelagert werden müssen, oder sie können als bei Raumtemperatur lagerfähig angesehen werden. Außer in reinen Substanzen ist die Substanz in Schneckenschutzmitteln und festen Brennstoffen enthalten und wird als solche verkauft.

Weitere Informationen über Metaldehyd

1. Synthese von Metaldehyd

Zu den Methoden der Synthese von Metaldehyd gehören die Einwirkung von Calciumbromid und Bromwasserstoff auf Acetaldehyd bei 0 °C sowie die Reaktion von Calciumchlorid und Salzsäure auf Acetaldehyd.

2. Chemische Reaktionen des Metaldehyds

Metaldehyd ist ein farbloser, nadelförmiger Kristall mit der Summenformel (C2H4O)4 und ist das Tetramer des Acetaldehyds, das sich nach und nach in Paraldehyd, das Trimer des Acetaldehyds, umwandelt. Die Substanz ist daher in der Regel ein Gemisch aus beiden. Wenn Metaldehyd erhitzt wird, beginnt es sich bei 80 °C allmählich zu zersetzen, wobei reizende Dämpfe und Gase entstehen.

3. Grundlegende Informationen über Metaldehyd mit Polymerisationsgrad n

Handelsübliche Metaldehyde werden häufig als Polymer mit der Summenformel (CH3CHO)n (CAS-Registriernummer 9002-91-9) behandelt. Dieser Stoff wird als weißes, kristallines Pulver mit einem Schmelzpunkt von 246,2 °C gehandelt.

Sein Flammpunkt liegt bei 55 °C und er ist wie der oben genannte Stoff ein entzündlicher Feststoff. Er gilt als löslich in thermischem Chloroform und praktisch unlöslich in Wasser, Ethanol und Aceton.

4. Informationen über die Toxizität von Metaldehyd

Metaldehyd ist Berichten zufolge bei oraler Einnahme für den menschlichen Körper giftig und kann Augenreizungen und Schäden am Nervensystem verursachen. Es handelt sich außerdem um eine Substanz, die bei langfristiger oder wiederholter Exposition Schäden am Nervensystem, an der Leber und an den Hoden verursachen kann.

Wird Metaldehyd versehentlich verschluckt, wandelt es sich im Magen in Aldehyde und Säuren um und verursacht leichte Symptome wie Sabbern bis hin zu schweren Symptomen wie Erbrechen, Durchfall, hohes Fieber und Krämpfe.

Aus diesen Gründen ist Metaldehyd ein Stoff, der nach dem Gesetz zur Kontrolle giftiger und schädlicher Stoffe als schädlich eingestuft ist. Der Umgang mit Metaldehyd muss korrekt und gesetzeskonform erfolgen.

Was ist Minocyclin?

Minocyclin ist ein Tetracyclin Antibiotikum mit der chemischen Formel C23H27N3O7. Nach dem Eindringen in das Bakterium bindet es an die ribosomale Untereinheit (30S) und hemmt die Proteinsynthese.

Es wird gewöhnlich in Form von Minocyclin Hydrochlorid (chemische Formel C23H27N3O7・HCl, Molekulargewicht 493,94) verwendet. Es handelt sich um ein gelbes, kristallines Pulver, das in N,N-Dimethylformamid und Methanol löslich ist, aber in Wasser und Ethanol unlöslich ist.

Anwendungen von Minocyclin

Minocyclin ist ein Tetrazyklin Antibiotikum, das in der medizinischen Praxis weit verbreitet ist.

Gezielte Bakterien

Minocyclin ist wirksam gegen grampositive Bakterien wie Staphylococcus spp., Streptococcus haemolyticus und Streptococcus pneumoniae sowie gegen gramnegative Bakterien wie E. coli, Klebsiella spp. und Enterobacter spp. Da der Wirkort nicht die Zellwand ist, ist auch eine antibakterielle Wirkung gegen Rickettsien und Chlamydien zu erwarten, die keine Zellwand haben.

Indikationen

Minocyclin ist bei einer Vielzahl von Erkrankungen angezeigt, die häufigsten sind jedoch Prostatitis, Lungenentzündung, Blasenentzündung, Otitis externa und Otitis media sowie Akne vulgaris.

Dosierung und Verabreichung

Sowohl bei Tabletten als auch bei Injektionen werden zunächst 100-200 mg Minocyclin verabreicht, gefolgt von 100 mg alle 12 oder 24 Stunden.

Es werden bevorzugt Tabletten verabreicht. In Fällen, in denen eine orale Einnahme nicht möglich ist, oder in Notfällen wird empfohlen, mit Injektionen zu beginnen und zu Tabletten überzugehen, sobald eine orale Einnahme möglich ist.

Funktionsweise von Minocyclin

Mechanismus der Wirkung

Der Wirkmechanismus von Minocyclin besteht in der Bindung an bakterielle ribosomale Untereinheiten und der Hemmung der Proteinsynthese. Es wirkt bakteriostatisch und spezifisch auf Bakterien, da es nicht an die ribosomalen Untereinheiten von Tieren bindet.

Es hemmt auch die Lipaseaktivität, die Leukozytenmigration und reaktive Sauerstoffspezies und dürfte daher bei Akne vulgaris (Akne) wirksam sein.

Vorsichtsmaßnahmen bei gleichzeitiger Einnahme

Bei der Einnahme von Tabletten ist Vorsicht geboten bei Nahrungsmitteln, die Metalle wie Calcium, Magnesium, Aluminium, Lanthan und Eisen enthalten. Minocyclin und die oben genannten Metalle können ein Chelat bilden und die Absorption von Minocyclin verringern. Bei gleichzeitiger Einnahme ist ein Abstand von 2-4 Stunden einzuhalten.

Tabletten und Injektionen: Zu den häufigen Begleitmedikationen, auf die geachtet werden muss, gehören Antikoagulanzien wie Warfarin-Kalium, SU-Hypoglykämiemittel, Methotrexat, Polyfimer-Natrium, Digoxin, orale Verhütungsmittel und Vitamin-A-Präparate (oral).

Pharmakokinetik

Minocyclin ist ein Arzneimittel, das in der Leber metabolisiert wird. Daher muss die Dosierung nicht in Abhängigkeit von der Nierenfunktion reduziert werden.

Nebenwirkungen

Die am häufigsten auftretenden Nebenwirkungen von Minocyclin sind Schwindelgefühl und Übelkeit. Gefährliche Tätigkeiten, wie z. B. Autofahren, sollten nach der Einnahme des Arzneimittels vermieden werden.

Weitere schwerwiegende Nebenwirkungen sind hämatologische Störungen, akute Nierenschäden, Schock/Anaphylaxie und Leberfunktionsstörungen. Leberfunktionsstörungen können insbesondere durch hohe Dosen verursacht werden.

Sonstige Angaben zu Minocyclin

Verabreichung an schwangere und stillende Frauen

Da Minocyclin nachweislich die Plazenta passiert und in die Muttermilch übergeht, ist bei der Verabreichung an Schwangere und stillende Mütter Vorsicht geboten. Bei Föten und Säuglingen können vorübergehende Knochenentwicklungsstörungen, Zahnverfärbungen und Zahnschmelzdysplasien auftreten.

Bei Kindern unter 8 Jahren sollte Minocyclin aus den gleichen Gründen wie oben beschrieben nicht verabreicht werden, da sie sich noch in der Zahnbildungsphase befinden.

Verabreichung an ältere und oral eingeschränkte Patienten

Bei älteren und oral eingeschränkten Patienten ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass sie von Natur aus einen Vitamin-K-Mangel haben. Die Verabreichung von Minocyclin kann aufgrund einer Abnahme der Darmbakterien zu einem weiteren Vitamin-K-Mangel führen. Infolgedessen kann es die Blutungsneigung erhöhen und sollte nur mit Vorsicht verabreicht werden.

Vorsichtsmaßnahmen für die Anwendung

Bei der Einnahme von Tabletten sollten Sie diese mit etwas Wasser einnehmen. Wenn sich die Tabletten in der Speiseröhre festsetzen und zerfallen, können Speiseröhrengeschwüre entstehen. Vermeiden Sie es, die Tabletten unmittelbar vor dem Schlafengehen einzunehmen oder sich unmittelbar nach der Einnahme der Tabletten hinzulegen.

Sowohl bei Tabletten als auch bei Injektionen wurde berichtet, dass sich der Urin nach der Einnahme gelblich-braun bis braun, grün oder blau verfärbt und die Schilddrüse schwarz wird.

Was ist Maleinimid?

Maleinimid ist eine organische Verbindung mit einer Struktur, die aus Maleinsäure mit zwei angehängten Carbonylgruppen besteht.

Die chemische Formel lautet C4H3NO2 und es ist ein weißer, pulverförmiger Feststoff bei Raumtemperatur und -druck. Es ist löslich in Wasser und löslich in Ethanol und anderen organischen Lösungsmitteln.

Es wird z. B. durch Mischen von Maleinamid mit Zinkchlorid und Erhitzen gewonnen. Es gibt verschiedene Derivate, die als Harze und Vernetzungsmittel verwendet werden. Ein typisches Derivat ist N-Phenylmaleimid.

Einige Maleinimid-Derivate, wie z. B. N-Phenylmaleinimid, sind als giftige und toxische Stoffe eingestuft.

Anwendungen von Maleinimid

Maleinimide werden in der biologischen Forschung verwendet, um Proteine und Peptide zu verändern. Insbesondere können sie mit Cysteinresten, die Thiolgruppen tragen, reagieren, um kovalente Bindungen mit Proteinen und Peptiden zu bilden.

In ähnlicher Weise wird ihre Reaktivität mit Cysteinresten als Vernetzungsmittel für Polymere und Gele genutzt. Auch in Form von Maleinimid-Derivaten wird es in einer Reihe von Fällen eingesetzt.

Funktionsweise von Maleinimiden

Maleinimid ist ein farbloser, kristalliner Feststoff, der hitzeempfindlich ist und sich beim Erhitzen zersetzt. Es ist praktisch unlöslich in Wasser, aber löslich in polaren Lösungsmitteln wie Alkohol und Aceton und gut löslich in unpolaren Lösungsmitteln. Es hat auch eine Absorptionsbande im UV-visuellen Spektrum.

Maleinimide sind sehr reaktiv mit Verbindungen, die Thiolgruppen enthalten, und bilden kovalente Bindungen über Michael-Addition und Thiol-En-Reaktionen. Diese Reaktion ist eine Art von 1,4-Additionsreaktion, die als Michael-Addition bezeichnet wird. Da sie schnell ablaufen und stabil sind, werden sie häufig für Biokonjugationsstudien und die Modifizierung von Proteinen verwendet.

Aufgrund dieser Eigenschaften werden Maleinimide in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, darunter in der biologischen Forschung und der synthetischen organischen Chemie. Beim Umgang mit Maleinimid ist darauf zu achten, dass das Einatmen, der Kontakt mit der Haut und den Augen vermieden wird und dass geeignete Schutzausrüstung getragen wird.

Struktur von Maleinimid

Maleinimid ist eine organische Verbindung mit der Summenformel C4H2NO2. Der Imidring von Maleinimid hat eine planare, resonanzstabilisierte Struktur, bei der die Elektronen aufgrund von Resonanzeffekten im gesamten Ring verteilt sind. Aufgrund dieser Resonanzstabilisierung sind Maleinimide chemisch sehr reaktiv.

Im Maleinimid-Molekül sind auch Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen vorhanden, die bei bestimmten chemischen Reaktionen, wie z. B. der Diels-Alder-Reaktion, eine wichtige Rolle spielen.

Weitere Informationen über Maleinimide

1. Arten von Maleinimid-Derivaten

Bismaleimid
Bismaleimide werden aufgrund ihrer hervorragenden Härte als Festigkeitsharze verwendet. Sie haben auch eine ausgezeichnete Reaktivität, sodass die Festigkeit leicht durch Zugabe zu anderen Materialien erhöht werden kann. Neben der Verwendung als Harz wird erwartet, dass es auch als Polymerisationsinitiator für Polymere verwendet wird, die die Verflüchtigung von Zersetzungsprodukten hemmen.

N-Phenylmaleinimid
Abgesehen von den verschiedenen Polymerisationseigenschaften, die viele andere Maleinimid-Derivate aufweisen, besitzt N-Phenylmaleinimid auch bakterizide und lichtempfindliche Eigenschaften. Daher werden sie nicht nur als allgemeine Harze und Zwischenprodukte verwendet, sondern auch für Anwendungen wie lichtempfindliche Harze und Desinfektionsmittel.

2. Herstellungsverfahren für Maleinimid

Es gibt mehrere Methoden zur Herstellung von Maleinimiden, aber zwei gängige Produktionsmethoden werden hier im Detail beschrieben.

Synthesemethode mit Maleinsäureanhydrid und Harnstoff
Maleinimid wird durch Mischen von Maleinsäureanhydrid und Harnstoff im molaren Verhältnis 1:1 und Erhitzen hergestellt. Diese Methode ist in der Industrie weit verbreitet, da sie einfach zu handhaben ist und kostengünstige Rohstoffe verwendet.

Synthetische Methode mit Maleinsäureanhydrid und Ammoniak
Bei dieser Methode werden Maleinsäureanhydrid und Ammoniak gemischt und erhitzt. Diese Methode hat den Vorteil einer hohen Produktausbeute, aber die Handhabung von Ammoniak ist relativ schwierig und teurer als bei der Methode mit Harnstoff.

Aus diesem Grund wird die Synthesemethode mit Maleinsäureanhydrid und Harnstoff oft hauptsächlich im industriellen Maßstab eingesetzt.

Was ist Polyethylenterephthalat?

Polyethylenterephthalat ist eine Art von industriell hergestelltem Polyester.

Es ist der bekannteste aller Kunststoffe und wird manchmal mit dem Akronym PET bezeichnet. Je nach Form und anderen Eigenschaften ist Polyethylenterephthalat ein Polymer mit hervorragender Transparenz, Festigkeit, Zähigkeit, Hitzebeständigkeit, Kältebeständigkeit, Wasserbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Färbbarkeit. Außerdem hat es gute elektrische Isolationseigenschaften und setzt bei der Verbrennung keine giftigen Gase frei.

Anwendungen von Polyethylenterephthalat

Polyethylenterephthalat wird hauptsächlich als Grundstoff für PET-Flaschen, Verpackungsbehälter und Magnetbänder verwendet. Synthetische Fasern aus Polyethylenterephthalat werden auch für eine Reihe von Kleidungsstücken, einschließlich Fleece, verwendet.

Kunststoffflaschen, ein typischer Verwendungszweck von Polyethylenterephthalat, haben unterschiedliche Anwendungen, wie z. B. druckfeste Flaschen, die kohlensäurehaltigen Getränken standhalten, und hitzebeständige Flaschen, die heißen Getränken standhalten, je nach Form und Dicke der Flasche und der bei der Verarbeitung verwendeten Behandlung.

Funktionsweise von Polyethylenterephthalat

Polyethylenterephthalat wird durch die Reaktion von Dimethylterephthalat oder Terephthalsäure mit Ethylenglykol und anschließender Polykondensation durch Destillation des Glykols aus diesem Produkt gewonnen. Je nach Verarbeitungsmethode lässt sich Polyethylenterephthalat in C-PET (kristallines Polyethylenterephthalat) und A-PET (amorphes Polyethylenterephthalat) unterteilen.

1. C-PET

C-PET ist eine hochkristalline Form von PET, die durch langsames Abkühlen des Polymers aus dem geschmolzenen Zustand hergestellt wird. Aufgrund seiner hohen Kristallinität weist es eine hohe Festigkeit und Wärmebeständigkeit auf.

Seine Hitzebeständigkeit wird zur Herstellung von Behältern verwendet, die in Öfen erhitzt werden können, sowie von Behältern für Lebensmittel in Retortenbeuteln. Außerdem besitzt es eine hohe Sauerstoffbarriere, die eine langfristige Lagerung in Lebensmittelbehältern ermöglicht.

2. A-PET

A-PET hingegen wird durch Schmelzen des Polymers und anschließendes Abkühlen bei hoher Geschwindigkeit gewonnen. Es ist flexibler als C-PET und zeichnet sich durch eine hohe Schlagfestigkeit aus. Allerdings kann es bei längerer Verwendung oder Hitzeeinwirkung zur Kristallisation kommen. Dieses Material wird auch als Lebensmittelbehälter verwendet. Es wird häufig für Behälter für Salate, Sashimi usw. verwendet, bei denen keine Hitzebeständigkeit erforderlich ist.

Weitere Informationen zu Polyethylenterephthalat

1. G-PET

G-PET (glykolmodifiziertes Polyethylenterephthalat) ist ein Polymer, bei dem ein Teil des Ethylenglykols durch 1,4-Cyclohexandimethanol ersetzt wurde. G-PET ist ein amorphes Polymer, unabhängig von der Abkühlungsgeschwindigkeit während des Formprozesses. Es kristallisiert auch nach längerem Gebrauch oder Hitzeeinwirkung nicht aus.

G-PET hat eine ausgezeichnete Transparenz, Glanz, Druckeigenschaften, Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit. Daher wird es häufig für hochwertige Kosmetikbehälter und als Filament für 3D-Drucker verwendet.

Bei der Herstellung von Behältern mit großer Dicke aus herkömmlichem PET bilden sich aufgrund der langsamen Abkühlung Kristalle, die zu einem undurchsichtigen Erscheinungsbild führen. Mit G-PET ist es jedoch möglich, Produkte mit einem hochtransparenten und sauberen Erscheinungsbild selbst bei dicken Wänden herzustellen.

2. GF-PET

GF-PET (glasfaserverstärktes Polyethylenterephthalat) ist ein technischer Kunststoff, der durch die Mischung von Polyethylenterephthalat mit Glasfasern eine hohe mechanische Festigkeit sowie eine hohe Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit und Dimensionsstabilität aufweist. Das daraus resultierende leichte, hochfeste Material wird als Bestandteil von Automobilen, Haushaltsgeräten und elektronischen Geräten verwendet.

Was ist Polyvinylalkohol?

Polyvinylalkohol ist eine Art wasserlösliches Kunstharz.

Es wurde 1924 in Deutschland erfunden.

Herstellung von Polyvinylalkohol

Das Monomer des Polyvinylalkohols, der Vinylalkohol, kann nicht als Monomer existieren, da er zu dem stabileren Acetaldehyd isomerisiert wird. Polyvinylalkohol wird daher über Polyvinylacetat synthetisiert.

In der Industrie wird Vinylacetat aus Ethylen aus Erdöl, Essigsäure und Sauerstoff synthetisiert. Bei dieser Reaktion werden Palladiumkatalysatoren verwendet.

Polyvinylacetat wird durch Additionspolymerisation des Vinylacetats gewonnen. Polyvinylalkohol wird dann durch Hydrolyse des Polyvinylacetats synthetisiert.

Funktionsweise von Polyvinylalkohol

Polyvinylalkohol liegt bei Raumtemperatur in fester Form vor und ist in warmem Wasser leicht löslich. Diese Eigenschaft der Löslichkeit in warmem Wasser ist einzigartig unter den Kunstharzen. Diese Eigenschaft ist auf die große Menge an hydrophilen Hydroxygruppen (-OH-Gruppen) im Molekül zurückzuführen.

Dieser Polyvinylalkohol hat Eigenschaften wie die Haftung an hydrophilen Oberflächen, die Bildung von Membranen und die Erhöhung der Viskosität.

Es handelt sich außerdem um ein stabiles Polymer, das heißt, es wird in verschiedenen Umgebungen nicht leicht verändert oder abgebaut, sodass es langfristig leicht zu handhaben ist. Es ist chemisch beständig und nur in speziellen Lösungsmitteln wie Dimethylsulfoxid und Wasser löslich. Polyvinylalkohol reizt kaum die Haut, reizt nicht die Augen und sensibilisiert nicht die Haut, was ihn zu einem sicheren Stoff für den menschlichen Körper macht.

Anwendungen von Polyvinylalkohol

Aufgrund seiner Eigenschaften wird Polyvinylalkohol in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.

Seine Wasserlöslichkeit und seine Klebeeigenschaften werden in Kosmetika sowie als Klebstoff und Leim genutzt.

In der Kosmetik wird er zur Filmbildung und Emulsionsstabilisierung eingesetzt. Durch die Filmbildung werden flüssige Produkte wie Foundations und Mascaras zu einem weichen Film und bleiben leichter auf der Haut.

Wenn es als Klebstoff formuliert ist, wird es auch als Substanz verwendet, die selbst wie ein Klebstoff wirkt und oft in Form von Flüssigkleber verkauft wird. Es wird auch als Kleber für die Rückseite von Briefmarken verwendet. Als Klebstoff wird es auch als synthetischer Wäscheleim verwendet.

Es wird auch als Grundmaterial für polarisierende Platten in Flüssigkristallanzeigen verwendet. Darüber hinaus wird es als Rohstoff für die Kunstfaser Vinylon verwendet.

Was ist Polyacrylnitril?

Polyacrylnitril ist ein Polymer aus Acrylnitril (CH2=CHCN).

Es ist auch als PAN bekannt, ein Akronym für Polyacrylnitril. Acrylfasern sind eine bekannte industrielle Anwendung von Polyacrylnitril.

Aufgrund seiner Fähigkeit, leicht mit anderen Vinylverbindungen zu copolymerisieren, ist es in einer Vielzahl von Eigenschaften weit verbreitet.

Anwenungen von Polyacrylnitril

1. Acrylfasern

Polyacrylnitril hat einen hohen Erweichungspunkt und hervorragende Eigenschaften als Faser. Fasern, die hauptsächlich aus Polyacrylnitril hergestellt werden, nennt man Acrylfasern.

Acrylfasern zeichnen sich durch hohe Hitzebeständigkeit, Glanz und Lichtabschirmung, ausgezeichnete Haltbarkeit und Wasserabweisung aus. Acrylfasern werden aufgrund ihrer ausgezeichneten Färbbarkeit und Feuchtigkeitsbindung häufig für Kleidung, Bettwäsche, Teppiche und die Innenausstattung von Autos verwendet.

Acrylfasern lassen sich auch leicht mit Naturfasern wie Wolle, Baumwolle und Zellwolle mischen, was sie für Pullover, Unterwäsche, Decken und Teppiche nützlich macht.

2. Rohstoff für Kohlenstofffasern

Polyacrylnitril ist auch ein wichtiger Rohstoff für Kohlenstofffasern und kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFRP). Kohlenstofffasern sind extrem leicht, stark, hitze- und chemikalienbeständig. Sie werden daher in der Weltraumforschung, für hochwertige Sportgeräte und für militärische Anwendungen eingesetzt.

3. Pharmazeutika und Biotechnologie

Polyacrylnitril wird auch als Material für Trennmembranen in der pharmazeutischen und biotechnologischen Industrie verwendet. Hohlfasermembranen aus Polyacrylnitril weisen eine geringe Proteinadsorption und eine hervorragende Trennleistung auf.

Die Nachfrage nach Rohstoffen aus Acryl- und Kohlenstofffasern sowie für die Wasseraufbereitung steigt, wobei das Wachstum insbesondere durch das Wachstum der Kohlenstofffaser- und Wasseraufbereitungsindustrie in China angetrieben wird. China ist der weltweit größte Produzent von Polyacrylnitril. Auch die Regierung investiert aktiv in die Entwicklung der Kohlenstofffaserindustrie.

Funktionsweise von Polyacrylnitril

Polyacrylnitril ist ein weißer oder gelber Feststoff. Aufgrund seines hohen Erweichungspunkts zersetzt es sich bei Temperaturen über 300 °C, ohne zu schmelzen.

Es ist unlöslich in Kohlenwasserstoffen, Alkoholen und Ethern, aber löslich in konzentrierten wässrigen Lösungen von Rhodansalz und Zinkchlorid, N,N-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Succinonitril und 2-Oxazolidon. Beim Erhitzen von Polyacrylnitril unter Zugabe von Alkali wie Natriumhydroxid oder bei Temperaturen über 200 °C bildet sich der Pyridinring und das Polyacrylnitril färbt sich bräunlich.

Weitere Informationen zu Polyacrylnitril

1. Wie wird Polyacrylnitril hergestellt?

Polyacrylnitril wird durch radikalische Polymerisation von Acrylnitril, z. B. mit Benzoylperoxid, oder durch ionische Polymerisation, z. B. mit metallischem Natrium oder Natriummethoxid, hergestellt. Industriell wird es durch radikalische Polymerisation mittels Suspensionspolymerisation oder Lösungspolymerisation hergestellt.

2. Wie werden Acrylfasern hergestellt?

Acrylfasern werden hauptsächlich aus Polyacrylnitril hergestellt, aber auch mit Methylacrylat, Vinylacetat und Methylmethacrylat copolymerisiert. Acrylfasern werden durch ein als Lösungsspinnen bekanntes Verfahren hergestellt, bei dem eine in einem Lösungsmittel gelöste Lösung dieses Polymers durch eine Düse extrudiert und gesponnen wird.

3. Verfahren zur Herstellung von Kohlenstofffasern

Kohlenstofffasern auf PAN-Basis werden aus Acrylfasern (PAN-Fasern) hergestellt, die eine sehr hohe Festigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul aufweisen und in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, von der Raumfahrtindustrie, in der Zuverlässigkeit gefragt ist, bis hin zu alltäglichen Freizeitprodukten.

Die Acrylfasern werden bei 200-300 °C an der Luft erhitzt, was als flammfestes Verfahren bekannt ist, um die Moleküle der Acrylfasern zu einer zyklischen Struktur zu formen. Bei der anschließenden Karbonisierung werden die Fasern unter Inertgas auf über 1000 °C erhitzt, um sie in eine Kristallstruktur umzuwandeln, die ausschließlich aus Kohlenstoff besteht, ohne Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff. Anschließend werden die Fasern auf mehr als 2000 °C erhitzt, um den Graphitierungsprozess abzuschließen, wodurch Kohlenstofffasern auf PAN-Basis entstehen.

Was ist Natriumborat?

Natriumborat ist ein natriumhaltiges Boratmineral.

Natriumborat ist der Gattungsname für eine Reihe verschiedener Verbindungen, darunter Natriumdi-, -tetra-, -penta-, -hexa- und -octaborat. Die gebräuchlichste ist Natriumtetraborat, auch bekannt als Borax.

Es wird nach dem PRTR-Gesetz als Chemikalie der Klasse 1 eingestuft.

Anwendungen von Natriumborat

Natriumborat ist sowohl in wasserfreier als auch in hydratisierter Form erhältlich, doch wird bei der Verwendung häufig die hydratisierte Form verwendet. Natriumtetraborat-Decahydrat, das am häufigsten vorkommt, wird industriell als Roherz für Bor verwendet.

So wird Natriumborat nicht nur zum Glasieren von Glas und Keramik verwendet, sondern kann auch in Reinigungsmitteln, Beizen, Holz- und anderen Konservierungsmitteln, Pestiziden und Insektiziden eingesetzt werden. Es wird auch in hydratisierter Form als Borax für den allgemeinen Gebrauch vertrieben.

Natriumborat kann auch als Düngemittel für das wichtige Spurenelement Bor in Pflanzen und als Strahlenschutzmaterial für Kernreaktoren verwendet werden.

Funktionsweise von Natriumborat

Natriumborat ist bei Raumtemperatur fest. Es ist farblos bis weiß und wird undurchsichtig, wenn es der Luft ausgesetzt wird.

Natriumborat hat eine Mohshärte von 2,5, ein spezifisches Gewicht von 1,7 und eine Löslichkeit von 4,7 g/100 mL in Wasser bei 20 °C. Die chemische Zusammensetzung von Natriumtetraborat, der gebräuchlichsten Form von Natriumborat, ist Na2B4O5(OH)4・8H2O, das ein Dekahydrat von Na2B4O7 ist.

Es ist monoklin und neigt dazu, an der Luft zu verwittern, wobei es sein kristallines Wasser verliert und Tincalconit (Englisch: Tincalconite) bildet, das die Struktur Na2B4O5(OH)4∙3H2O hat.

Weitere Informationen über Natriumborat

1. Wo Natriumborat hergestellt wird

Natriumborat wird häufig an Orten hergestellt, an denen Salzseen ausgetrocknet sind. Im Altertum wurde es aus ausgetrockneten Seen in Tibet nach Europa gebracht, wo es als Rohstoff für Spezialglas und Emaillefarben verwendet wurde.

Darüber hinaus wurden eine Reihe von Produktionsstätten, wie das Death Valley im Westen Amerikas, entdeckt. Gegenwärtig wird es außer in den USA, Russland, der Türkei und Argentinien auch in Italien und Deutschland hergestellt.

2. Reaktion von Natriumborat

Das Bor vernetzt Polymere und eine Gelierreaktion kann genutzt werden. Natriumborat wird häufig zur Herstellung von Schleim in aktuellen wissenschaftlichen Experimenten und in der freien Forschung verwendet.

Wenn Natriumborat mit Glas gemischt wird, kann Borosilikatglas (Englisch: borosilicate glass) hergestellt werden, das resistent gegen Temperaturschocks und chemische Erosion ist. Es kann z. B. als Rohstoff für hitzebeständiges Glas verwendet werden.

3. Anwendungen von Natriumborat

Die Eigenschaften von Natriumborat können in einer Vielzahl von Anwendungen genutzt werden. Insbesondere kann es für die qualitative Analyse und als Glasurauflöser für Keramiken verwendet werden. Natriumborat wird beim Erhitzen auf 350-400 °C wasserfrei und schmilzt bei weiterer Erwärmung bei 878 °C zu einer farblosen, transparenten glasartigen Substanz.

Es kann dann als Schmelzmittel verwendet werden, da es viele Metalloxide schmilzt, die je nach Metall eine bestimmte Farbe aufweisen. Wässrige Lösungen von Natriumborat sind leicht alkalisch und können aufgrund ihrer reinigenden und desinfizierenden Eigenschaften in Reinigungsmitteln und Antiseptika verwendet werden.

Wie Borsäure wird Natriumborat auch zur Reinigung und Desinfektion der Augen verwendet. Außerdem wird Natriumborat fotografischen Silberhalogenid-Entwicklungslösungen als Alkaliregulator zugesetzt.

4. Beispiele für frühere Anwendungen von Natriumborat

Natriumborat wurde verwendet, als das Atomschiff Mutsu aufgrund eines Konstruktionsfehlers im Abschirmring ein Strahlungsleck erlitt. Um Strahlungsbereiche zu identifizieren, wurden mit Natriumborat vermischte Reisblätter als improvisiertes Abschirmungsmaterial verwendet und die Strahlungswerte an verschiedenen Stellen des Reaktorsicherheitsbehälters gemessen.

Was ist Pentobarbital?

Pentobarbital ist eine weiße, pulverförmige organische Verbindung.

Sein IUPAC-Name ist 5-Ethyl-5-pentan-2-yl-1,3-diazinan-2,4,6-trion, auch bekannt als Nembutal, Mebubarbital oder Mebumal.

Anwendungen von Pentobarbital

1. Beruhigungsmittel und Hypnotikum

Pentobarbital ist ein Barbiturat als Sedativum und Hypnotikum mit einer kurzen bis mittleren Wirkungsdauer. Es wird bei Schlaflosigkeit, zur präanästhetischen Behandlung, zur Sedierung von Angst- und Nervenzuständen oder zur Schlafregulierung in der kontinuierlichen Schlaftherapie eingesetzt.

Pentobarbital wird wegen seiner geringen Sicherheitsspanne bei der Dosierung weniger häufig für Schlaflosigkeit verschrieben. Darüber hinaus gab es früher orale und injizierbare Pentobarbital-Lösungen, aber injizierbares Pentobarbital wurde 2009 vom Markt genommen.

2. Euthanasie-Medikamente

Das Natriumsalz von Pentobarbital wird in der Schweiz und in den Niederlanden als Euthanasie-Medikament eingesetzt.

In der Schweiz wird Natrium-Pentobarbital den Patienten intravenös verabreicht. Der Schlaf wird innerhalb von 30 Sekunden nach der Verabreichung herbeigeführt und das Herz bleibt innerhalb von drei Minuten stehen.

3. Tierarzneimittel

Pentobarbital wurde auch als Narkose- und Euthanasiemittel für Tiere verwendet.

Funktionsweise von Pentobarbital

Die chemische Formel von Pentobarbital wird als C11H18N2O3 ausgedrückt und sein Molekulargewicht beträgt 226,27. Die CAS-Nummer ist unter 76-74-4 registriert.

Es ist bei Raumtemperatur fest und hat einen Schmelzpunkt von 130 °C. Je nach kristallinem Polymorphismus kann der Schmelzpunkt bei 115 °C liegen. Es ist eine geruchlose Verbindung, gut löslich in Wasser, Methanol und Aceton und praktisch unlöslich in Ether. Pentobarbital zersetzt sich allmählich in Wasser.

Es hat einen pH-Wert von 9,6-11 (in gesättigter wässriger Lösung), der den Grad der Azidität oder Alkalität angibt, und eine Säuredissoziationskonstante (pKa) von 8,1. Die Säuredissoziationskonstante ist ein quantitatives Maß für die Stärke einer Säure. Ein kleinerer pKa-Wert weist auf eine stärkere Säure hin.

Arten von Pentobarbital

Pentobarbital wird normalerweise als Natriumsalz verkauft. Als Arzneimittel wird es manchmal als Calciumsalz verkauft, das durch die Herstellung eines Metallsalzes stabilisiert wird.

Sonstige Informationen zu Pentobarbital

1. Nebenwirkungen

Die häufigsten Nebenwirkungen sind Schwindel, Übelkeit, Kopfschmerzen, Benommenheit und Unwohlsein nach dem Aufwachen bei oralen Arzneimitteln und Erregung und Erbrechen bei injizierbaren Arzneimitteln. Die chronische Einnahme von Pentobarbital kann bekanntermaßen zu Arzneimitteltoleranz und Drogenabhängigkeit führen. Entzugserscheinungen können auch durch eine schnelle Dosisreduktion auftreten.

Die Verabreichung ist bei den folgenden Patienten kontraindiziert:

• Patienten mit Überempfindlichkeit gegen Barbiturate
• Patienten mit Bronchialasthma oder akuter intermittierender Porphyrie
• Patienten mit Atemwegsobstruktion

2. Pentobarbital Synthese

Pentobarbital kann durch Erhitzen von 1-Methylbutylcyanoacetat und Guanidin in einer Natriumethoxidlösung und Verseifung mit verdünnter Schwefelsäure synthetisiert werden. Es kann auch durch Kondensation von Harnstoff mit Malonatester mit Dialkylsubstitution an Position 5 synthetisiert werden. Das synthetisierte Pentobarbital kann durch Umkristallisation in einem alkoholischen Lösungsmittel gereinigt werden.

3. Rechtliche Hinweise

Pentobarbital unterliegt als giftiger Stoff und Psychopharmaka, diversen nationalen und internationalen Gesetzen.

4. Vorsichtsmaßnahmen für die Handhabung und Lagerung

Maßnahmen zur Handhabung
Pentobarbital kann in Kontakt mit Oxidationsmitteln reagieren. Kontakt so weit wie möglich vermeiden. In einem lokalen Abluftsystem verwenden und persönliche Schutzausrüstung tragen.

Im Falle eines Brandes
Bei der Verbrennung entstehen giftige Gase wie Stickoxide. Verwenden Sie zum Löschen von Bränden Wasser, Pulverlöschmittel, Kohlendioxid, trockenen Sand und Schaumlöschmittel. Es gibt keine speziellen Löschmittel, die nicht verwendet werden dürfen.

Im Falle eines Kontakts
Bei Berührung mit der Haut oder den Augen gründlich mit viel Wasser ausspülen. Sofort ärztliche Hilfe in Anspruch nehmen.

Lagerung
In Behältern aus Glas, Polyethylen oder Polypropylen aufbewahren und dicht verschlossen halten. Verschlossen an einem kühlen, gut belüfteten Ort aufbewahren und vor direkter Sonneneinstrahlung schützen.

5. Pentobarbital Natrium

Die chemische Formel von Pentobarbital Natrium wird als C11H17N2NaO mit einem Molekulargewicht von 248,25 angegeben. Die CAS-Nummer ist unter 57-33-0 registriert.

Es ist ein weißes Kristall oder Pulver bei Raumtemperatur. Es ist hygroskopisch, gut löslich in Wasser und weniger löslich in Ethanol. Der pH-Wert, der den Grad der Azidität/Alkalität angibt, beträgt 9-10 (50 g/L, H₂O, 25 °C).