月: 2023年7月

Was ist Mandelsäure?

Mandelsäure ist eine Hydroxycarbonsäure, ein farbloser Kristall mit plättchenförmiger Gestalt.

Sie ist auch als Alpha-Hydroxyphenylessigsäure, Phenylglykolsäure und Aprikosensäure bekannt. Mandelsäure ist in Wasser, Ethanol, Ether und Isopropanol löslich, und ihre wässrige Lösung ist sauer.

Mandelsäure kann durch Kombination von Benzaldehyd mit Cyanwasserstoff und anschließender Hydrolyse hergestellt werden. Sie hat ein asymmetrisches Kohlenstoffatom und es gibt die optischen Isomere D und L. Mandelsäure ist in der Regel als racemische Form bekannt, die ein Gemisch aus zwei optischen Isomeren darstellt.

Der L-Körper wird durch optische Aufspaltung mit Brucin gewonnen, während der D-Körper durch optische Aufspaltung mit L-Menthol gewonnen wird. Mandelsäure ist ein Metabolit von Styrol und anderen Stoffen im Urin und ist ein Expositionsindikator für Arbeitnehmer, die mit styrolhaltigen organischen Lösungsmitteln arbeiten. Die Nomenklatur soll sich von dem deutschen Wort Mandel ableiten.

Anwendungen von Mandelsäure

Mandelsäure und ihre Derivate werden als antimikrobielle Mittel bei Harnwegsinfektionen eingesetzt. Mandelsäure wird auch als analytisches Reagenz, z. B. zur Bestimmung von Zirkonium, und als Vorprodukt in der Farbstoffindustrie verwendet.

Weitere Verwendungszwecke sind optische Trennmittel für Amine. Bei der Herstellung von Arzneimitteln, Agrochemikalien und Kosmetika wird Mandelsäure in chiralen Zubereitungen und als chirales Zwischenprodukt verwendet.

Als eine Art α-Hydroxysäure findet sie auch Anwendung im Bereich der Hautpflege, z. B. bei der Verhornung.

Eigenschaften der Mandelsäure

Mandelsäure ist ein farbloser, plättchenförmiger Kristall, der leicht in Wasser löslich ist und sich in Alkoholen und Äthern löst. Mandelsäure kommt in der Natur in Samen, Früchten und Rinden vor, z. B. in Mandeln.　

Sie hat Carboxyl- und phenolische Hydroxylgruppen in ihrer Struktur und besitzt somit sowohl saure als auch phenolische Eigenschaften. Die Verbindung ist außerdem ein chirales Molekül und liegt in einer racemischen Form vor. Mandelsäure ist eine Verbindung, die industriell in Form eines racemischen Gemischs hergestellt wird.

Bei der Herstellung von Arzneimitteln, Agrochemikalien und Kosmetika wird Mandelsäure in chiralen Zubereitungen und als chirales Zwischenprodukt verwendet. Sie ist auch ein Metabolit von Styrol und Ethylbenzol im Urin.

Daher wird sie bei speziellen Gesundheitsuntersuchungen als Expositionsindikator für Arbeitnehmer, die mit diesen Verbindungen und organischen Lösungsmitteln arbeiten, berücksichtigt.

Struktur der Mandelsäure

Mandelsäure ist eine aromatische Alpha-Hydroxycarbonsäure mit der chemischen Formel C8H8O3. Sie wird auch Alpha-Hydroxyphenylessigsäure oder Phenylglykolsäure genannt und besitzt einen Benzolring, eine Hydroxylgruppe und eine Aldehydgruppe.

Mandelsäure hat ein chirales Kohlenstoffatom in der α-Position und besitzt daher zwei optische Isomere. Gewöhnlich als racemische para-Mandelsäure bekannt, ist es möglich, den L-Körper durch optische Trennung mit Brucin und den D-Körper speziell durch optische Trennung mit l-Menthol zu erhalten.

Mandelsäure weist in ihrer Struktur Carboxyl- und phenolische Hydroxylgruppen auf und hat somit sowohl saure als auch phenolische Eigenschaften. Die Verbindung ist außerdem ein chirales Molekül und liegt in einer racemischen Form vor.

Sonstige Informationen über Mandelsäure

Methoden zur Herstellung von Mandelsäure

Mandelsäure ist eine organische Verbindung, die in der Natur in Mandel- und Aprikosenkernen vorkommt, industriell wird sie jedoch durch organische Synthese hergestellt.

Mandelonitril wird beispielsweise durch Zugabe einer Natriumhydrogensulfitlösung zu einer Mischung aus Benzaldehyd und Natriumcyanid gewonnen. Die Hydrolyse dieses Mandelonitrils mit konzentrierter Salzsäure ergibt Ammoniumchlorid und Mandelsäure.

Zur Abtrennung des Gemischs aus Ammoniumchlorid und Mandelsäure wird üblicherweise eine Extraktion mit organischen Lösungsmitteln durchgeführt. Aufgrund der nachteiligen Umweltauswirkungen und der Toxizität, die mit der Verwendung von Metallcyaniden verbunden sind, wurden in den letzten Jahren alternative Methoden für diese Reaktion entwickelt.

Typische Methoden für die Grobsynthese sind die Verwendung von Acetoncyanohydrin anstelle von Blausäure und die säurekatalysierte Oxidation von Phenylglycin.

Was ist Kaliummanganat?

Kaliummanganat (Englisch: Potassium manganate) ist eine anorganische Verbindung mit der chemischen Formel K2MnO4 und ist ein Kaliumsalz des Oxoanions von Mangan, das Mangan (VI) mit der Oxidationszahl +6 enthält.

Die CAS-Registrierungsnummer lautet 10294-64-1. Es handelt sich um einen anderen Stoff als das Allzweck-Kaliummanganat KMnO4. Kaliummanganat ist ebenfalls eine Synthese von Kaliumpermanganat.

Zu den gleichen Manganaten wie Kaliummanganat gehören Bariummanganat und Natriummanganat.

Anwendungen von Kaliummanganat

Die wichtigste industrielle Verwendung von Kaliummanganat ist die Verwendung als Zwischenprodukt bei der industriellen Synthese von Kaliumpermanganat. Wenn Kaliummanganat in einer nicht stark basischen wässrigen Lösung aufgelöst wird, entstehen Permanganat-Ionen und Manganoxid (IV) (Disproportionierung).

Eine disproportionierte wässrige Lösung von Kaliummanganat ist ein Stoff, der als Chamäleonflüssigkeit oder Chamäleonwasser bekannt ist. Der Grund dafür ist, dass sich die Farbe der wässrigen Lösung je nach pH-Wert ändert.

Chamäleonwasser zeigt eine rötlich-violette Farbe, wenn es sauer ist, und eine dunkelgrüne Farbe, wenn es stark basisch ist. Kaliummanganat ist auch ein Stoff, der als Oxidationsmittel verwendet werden kann, da Manganate im Allgemeinen als Oxidationsmittel verwendet werden können.

Eigenschaften von Kaliummanganat

Kaliummanganat hat ein Molekulargewicht von 197,132, einen Schmelzpunkt von 190 °C und ist bei Raumtemperatur ein dunkelgrüner, pulverförmiger Feststoff. Es hat eine Dichte von 2,78 g/ml und eine Säuredissoziationskonstante pKa = 7,1.

Arten von Kaliummanganat

Kaliummanganat wird hauptsächlich als Reagenzprodukt für Forschung und Entwicklung und als anorganisches Salz für industrielle Zwecke verkauft. Als Reagenzprodukt für Forschung und Entwicklung ist es in Mengen erhältlich, die im Labor leicht zu handhaben sind, z. B. in 25 g. Es wird z. B. häufig als Oxidationsmittel verwendet. Normalerweise wird es als Reagenzprodukt gehandhabt, das bei Raumtemperatur gelagert werden kann.

Informationen über den Einkauf und die Kapazitäten anorganischer Salze für die industrielle Verwendung sind bei den einzelnen Anbietern zu erfragen. Die häufigste Anwendung ist die Verwendung als synthetisches Zwischenprodukt für Kaliummanganat.

Weitere Informationen über Kaliummanganat

1. Synthese von Kaliummanganat

Das Erz des Manganoxids (IV) wird als Pyrolusit bezeichnet. Kaliummanganat kann durch Schmelzen von Pyrolusit zusammen mit Kaliumhydroxid gewonnen werden. Es wird auch industriell synthetisiert, indem eine Mischung aus geschmolzenem Kaliumhydroxid und Mangandioxid mit Kaliumnitrat oder Luft oxidiert wird. Die Verbindung wird hauptsächlich als Zwischenprodukt von Kaliummanganat synthetisiert.

In Labormethoden kann sie durch 24-stündiges Rühren einer Mischung aus konzentrierter Kaliumhydroxidlösung (5-10 M) und Permanganat oder durch Erhitzen synthetisiert werden. Weitere Synthesemethoden sind die Ein-Elektronen-Reduktion von Kaliumpermanganat mit Kaliumjodid und die Pyrolyse von Kaliummanganat. Bei der Reaktion mit Kaliumjodid entsteht als Nebenprodukt Jod.

2. Chemische Reaktionen von Kaliummanganat

Wenn Kaliummanganat in einer nicht stark basischen wässrigen Lösung gelöst wird, bildet es Permanganat-Ionen, die die Lösung rot färben. Dies ist ein Phänomen, das als Disproportionierung bekannt ist, eine chemische Reaktion, bei der zwei oder mehr chemische Spezies der gleichen Art miteinander reagieren, um zwei oder mehr verschiedene Arten von Produkten zu erzeugen.

Die Endprodukte dieser Reaktion sind Permanganat und Braunstein, aber die Kinetik ist sehr komplex. Protonierung und die Beteiligung von Mangan(V)-Spezies wurden in den Reaktionsmechanismus miteinbezogen.

3. Toxikologische und regulatorische Informationen über Kaliummanganat

Kaliummanganat ist eine oxidierende Substanz, die aufgrund des Risikos von Hautreizungen, starken Augenreizungen und Atemwegsreizungen eine Brandgefahr und eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen kann. Unter den empfohlenen Lagerungsbedingungen gilt er als stabil. Aufgrund seiner Neigung, mit starken Reduktionsmitteln, Metallpulvern, Peroxiden, Zink, Kupfer usw. zu reagieren, sollte jedoch eine Fehlkompatibilität vermieden werden.

Sie werden als chemische Stoffe der Klasse I gemäß dem PRTR-Gesetz (Pollutant Release and Transfer Register) bezeichnet. Sie müssen korrekt und gesetzeskonform gehandhabt werden.

Was ist Malonsäure?

Malonsäure ist eine Art Dicarbonsäure mit zwei Carboxygruppen (-COOH).

In Salzform wird sie als Malonat (englisch: malonates) bezeichnet. Der Name Malon leitet sich von dem griechischen Wort für Apfel ab. Die CAS-Registrierungsnummer für Malonsäure lautet 141-82-2.

Das Produkt muss an einem verschlossenen, kühlen, gut belüfteten Ort ohne direkte Sonneneinstrahlung gelagert werden, um eine sichere Aufbewahrung zu gewährleisten. Als sicheres Behältnis und Verpackungsmaterial ist Glas angegeben.

Anwendungen von Malonsäure

Malonsäure wird als Aromastoff in der Medizin und in anderen Bereichen verwendet, da sie in Äpfeln gefunden wurde. Aufgrund ihrer funktionellen Gruppe, der Carboxygruppe, wird sie auch als Rohstoff in Bereichen wie Kunstharze und Klebstoffe verwendet.

Eigenschaften von Malonsäure

Malonsäure ist ein weißes oder fast weißes Kristall oder kristallines Pulver. Malonsäure hat einen Schmelzpunkt von 135 °C und ist bei normaler Temperatur und normalem Druck fest.

Wird sie jedoch auf eine Temperatur knapp über ihrem Schmelzpunkt erhitzt, zersetzt sie sich thermisch zu Essigsäure und Kohlendioxid. Malonsäure ist auch in Wasser, Ethanol und Aceton löslich.

Struktur der Malonsäure

Die chemische Formel der Malonsäure ist HOOCCH2COOH und ihr Molekulargewicht beträgt 104,06. Malonsäure ist eine der Substanzen, die zum Aufbau des Essigsäure-Malonsäure-Weges verwendet werden.

Der Diester der Malonsäure ist eine aktive Methylenverbindung, und das Methylenproton wird von der Base abgezogen, um leicht ein Carbanion zu bilden. Es wird daher für die Bildung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen verwendet.

Weitere Informationen über Malonsäure

1. Malonsäure in der Biochemie

Die Struktur der Malonsäure ist der der Bernsteinsäure (HOOC-(CH2)2-COOH) so ähnlich, dass sie im Organismus fälschlicherweise an das aktive Zentrum der Succinatdehydrogenase im Zitronensäurekreislauf gebunden ist. Die Malonsäure stört daher den Stoffwechsel ihres natürlichen Substrats Succinat und beeinträchtigt so die Zellatmung.

2. Malonsäure in der Pathologie

Erhöhte Malonsäurewerte können, wenn sie mit erhöhten Methylmalonsäurewerten einhergehen, auf eine Stoffwechselstörung hinweisen, die als kombinierte Malon- und Methylmalonsäureurie bezeichnet wird. Sie kann von der klassischen Methylmalonsäureurie unterschieden werden, indem man das Verhältnis von Malonsäure zu Methylmalonsäure im Plasma berechnet.

3. Vorteile der Malonsäure-Ester-Synthese

Die Malonsäureester-Synthese ist eine Methode zur Gewinnung von α-substituierten Essigsäureestern unter Verwendung von Carbanionen, die aus Malonsäureestern gebildet werden. Bei dieser Reaktion fungiert der Malonsäureester als synthetisches Äquivalent des α-Anions (ROC(=O)CH2-) des Acetatesters.

Wenn sich durch Einwirkung einer starken Base auf den Acetatester oder das Aceton ein stabiles Carbanion bilden lässt, kann ein ähnliches Produkt durch Kopplung mit einem Alkylhalogenid erhalten werden. Dieser Ansatz kann jedoch zu begleitenden Nebenreaktionen wie Aldol- und Kleisen-Kondensation führen. Die Synthese von Malonsäureestern hat daher den Vorteil, dass C-C-Bindungen hergestellt werden können, ohne dass starke Säuren oder Basen erforderlich sind.

4. Mechanismus der Synthese von Malonsäureestern

Bei der Malonsäureester-Synthese wird dem Malonsäureester zunächst eine Base zugesetzt, um ein Carbanion zu erzeugen. Das entstandene Carbanion hat eine stark stabilisierende Wirkung, da es mit zwei Carbonylgruppen in Resonanz geht.

Lässt man das Carbanion auf das Alkylhalogenid (R-X) einwirken und behandelt es gegebenenfalls mit einer verdünnten Säure, so können Hydrolyse und Decarboxylierung leicht erfolgen, wobei ein α-substituierter Ester entsteht.

Ein ähnlicher Ansatz wie bei der Synthese von Malonsäureestern ist die Synthese von Acetoacetat-Estern.

Was ist Maleinsäure?

Maleinsäure ist eine Art von kettenförmiger ungesättigter Dicarbonsäure mit zwei Carboxylgruppen. Beim Erhitzen über ihren Schmelzpunkt dehydrieren und kondensieren die beiden Carboxylgruppen des Moleküls zu Maleinsäureanhydrid. Es handelt sich um eine hochreaktive Verbindung, die häufig als Ausgangsstoff in der organischen Synthese verwendet wird.

Struktur der Maleinsäure

Physikalische und chemische Eigenschaften der Maleinsäure

1. Name
Deutscher Name: Maleinsäure
Englischer Name: maleic acid
IUPAC-Bezeichnung: (2Z)-But-2-endisäure

2. Molekulare Formel
C4H4O4

3. Molekulargewicht
116.1

4. Schmelzpunkt
133-134 °C

5. Löslichkeit in Lösungsmitteln
Löslich in Wasser, Ether und Alkoholen; unlöslich in Benzol.

Unterschiede zwischen Maleinsäure und Fumarsäure als geometrische Isomere

Maleinsäure hat Paare in einer geometrischen Isomerenbeziehung. Insbesondere ist die cis-Form der Ethylendicarbonsäure die Maleinsäure und die trans-Form die Fumarsäure.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der beiden Verbindungen sind sehr unterschiedlich, und lauten wie folgt:

1. Unterschiede in der Leichtigkeit der Bildung von Säureanhydriden

Bei der cis-Maleinsäure befinden sich die intramolekularen Carboxylgruppen in unmittelbarer Nähe zueinander, so dass sie beim Erhitzen leicht dehydratisieren und kondensieren und ein Säureanhydrid bilden. In der trans-Form, der Fumarsäure, sind die beiden Carboxylgruppen dagegen sterisch voneinander getrennt, so dass eine intramolekulare Dehydratisierungskondensation beim Erhitzen unwahrscheinlich ist.

2. Unterschiede in der Wasserlöslichkeit und im Schmelzpunkt

Maleinsäure ist gut wasserlöslich, während Fumarsäure in Wasser unlöslich ist. Man nimmt an, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass in der trans-Form der Fumarsäure die Carboxylgruppen intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen bilden und Wassermoleküle als Hydratationswasser ausschließen, während in der cis-Form der Maleinsäure die beiden Carboxylgruppen intramolekulare Wasserstoffbrückenbindungen bilden und es unwahrscheinlich ist, dass sie intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen bilden. Man nimmt an, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass die beiden Carboxylgruppen intramolekulare Wasserstoffbrückenbindungen bilden und es weniger wahrscheinlich ist, dass sie intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen bilden. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass der Schmelzpunkt von cis-Maleinsäure niedriger ist als der von trans-Fumarsäure, was sich auch durch die unterschiedliche Stereokonfiguration von Maleinsäure, die leicht intramolekulare Wasserstoffbrückenbindungen bildet, und Fumarsäure, die leicht intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen bildet, erklären lässt.

Merkmale und Anwendungen von Maleinsäure

Maleinsäure wird als Rohstoff in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, von der Verwendung als Lebensmittelzusatz bis hin zu industriellen Anwendungen. In der pharmazeutischen Industrie wird sie als Säurekomponente in pH-Regulatoren und Puffern verwendet. In der pharmazeutischen Produktion wird es als gegenionische Spezies in basischen Verbindungen verwendet. In der Industrie wird sie in großem Umfang als industrieller Rohstoff für die Herstellung von Glyoxylsäure durch Ozonabbau und als Rohstoff für andere Materialien wie Kunstharze (ungesättigte Polyester), Farben, Harzmodifikatoren, PVC-Stabilisatoren und Tenside verwendet.

Verfahren zur Synthese von Maleinsäure

Maleinsäureanhydrid wird durch Dampfphasenoxidation von Benzol in Gegenwart eines Panadiumoxid (V)-Katalysators hergestellt, das anschließend zu Maleinsäure hydrolysiert wird.

Was ist Polyvinylacetat (PVAC)?

Polyvinylacetat (PVAC) ist ein farbloses, transparentes thermoplastisches Harz, ein Polymer aus Vinylacetat.

Es wird auch als PVAC bezeichnet und ist in verschiedenen organischen Lösungsmitteln wie Ketonen, Estern, Methylalkohol, Benzol und halogenierten Kohlenwasserstoffen löslich. Polyvinylacetate (PVAC) hat einen für einen Kunststoff niedrigen Erweichungspunkt von etwa 38 °C und wird bei etwa 80 °C flüssig.

Polyvinylacetat wird durch Polymerisation von Vinylacetat hergestellt, das durch die Kombination von Acetylen und Essigsäure gebildet wird. Industriell wird es durch Lösungspolymerisation oder Emulsionspolymerisation unter Verwendung von Radikalinitiatoren hergestellt. Polyvinylacetat kann auch hydrolysiert werden, um Polyvinylalkohol herzustellen.

Anwendungen von Polyvinylacetat (PVAC)

Aufgrund seiner Flexibilität und seines niedrigen Erweichungspunkts wird Polyvinylacetat häufig als Kunststoff in Anwendungen wie Kaugummi-Grundlagen, Klebstoffen wie Holzleim, Leimungsmitteln für Papier, Farben auf Wasserbasis und Nachbehandlungsmitteln für Textilien eingesetzt. Er wird auch in kosmetischen Anwendungen eingesetzt, insbesondere als Haarstylingmittel, Bindemittel, Filmbildner und Emulsionsstabilisator.

Polyvinylalkohol, der durch Hydrolyse von Polyvinylacetat gewonnen wird, dient als Rohstoff für die Synthetikfaser Vinylon und wird auch in Textilkleber und Folien für Flüssigkristallanzeigen verwendet. Mehr als 80 % der Produktion von Polyvinylacetat wird hydrolysiert und als Polyvinylalkohol verwendet.

Eigenschaften von Polyvinylacetat (PVAC)

1. Unlöslich in Wasser

Polyvinylacetat ist unlöslich in Wasser, kann aber in emulgiertem Zustand (kolloidal) in Wasser dispergiert werden. Polyvinylacetate (PVAC), das auf diese Weise in Wasser dispergiert ist, wird häufig für Holzverkleidungen verwendet, da es durch Wasserstoffbrückenbindungen gut am Holz haftet. Die Wasserstoffbrückenbindungen entstehen zwischen den Sauerstoffmolekülen der Acetatgruppen und den Wasserstoffmolekülen des Holzes (Zellulose).

Polyvinylacetat ist unlöslich in Wasser, aber hydrolysiertes Polyvinylacetat ist aufgrund der Hydroxylgruppen im Alkohol löslich in Wasser.

2. Niedrige Glasübergangstemperatur

Wenn die Temperatur eines Kunststoffs allmählich von einer niedrigen auf eine hohe Temperatur erhöht wird, geht er von einem harten, glasartigen Zustand in einen weichen, gummiartigen Zustand über. Die Temperatur an diesem Punkt wird als Glasübergangstemperatur bezeichnet.

Die Glasübergangstemperatur von Polyvinylacetat liegt bei 29 °C. Polyvinylacetat wird wegen dieser niedrigen Glasübergangstemperatur als Kaugummi verwendet. Vor dem Kauen liegt sie unter 29 °C und ist daher nicht klebrig, aber wenn man sie in den Mund nimmt, wird sie aufgrund der Körpertemperatur (36 °C) gummiartig.

Man nimmt an, dass die niedrige Glasübergangstemperatur von Polymeren mit langen Seitenketten wie Polyvinylacetat (PVAC) auf die große Masse der Seitenketten zurückzuführen ist, die mehr Platz im Inneren des Moleküls lässt und es den Molekülketten ermöglicht, sich leichter zu bewegen. Selbst im gummiartigen Zustand verdreht und bewegt sich nur ein Teil der Molekülkette, und das gesamte Molekül befindet sich nicht in einem flüssigen Zustand.

Weitere Informationen über Polyvinylacetat (PVAC)

1. Herstellung von Polyvinylacetat (PVAC)

Polyvinylacetat kann additionspolymerisiert werden, indem die Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffen des Vinylacetats geöffnet werden. Die Doppelbindung hat die Form -C-C-, so dass an jede Seite ein weiteres Molekül angehängt werden kann. Polyvinylacetat ist das Ergebnis der Verbindung großer Mengen von Vinylacetat.

2. Herstellung von Polyvinylalkohol

Polyvinylacetat wird verseift, um Polyvinylalkohol herzustellen. Polyvinylalkohol wird durch die Umwandlung der Essigsäuregruppe von Polyvinylacetat in eine Hydroxylgruppe durch ein als Verseifung bekanntes Verfahren hergestellt. Die Kemmatisierung ist die Hydrolyse von Estern mit einer Base wie Natriumhydroxid.

Polyvinylacetat (PVAC) ist wasserunlöslich und wird daher durch Auflösen in Methanol verseift. Die Reaktion verläuft schneller und die Hydrolyse ist vollständiger, wenn ein basischer Katalysator verwendet wird als ein saurer. Anders als in wässriger Lösung findet die Reaktion in einer Ester-Austauschreaktion statt, bei der ein Alkohol auf den Ester einwirkt, um einen neuen Ester zu erzeugen.

Polyvinylalkohol ist von der Zusammensetzung her ein Additionspolymer von Vinylalkohol CH2=CH(OH), aber Polyvinylalkohol kann nicht durch direkte Additionspolymerisation von Vinylalkohol hergestellt werden. Dies liegt daran, dass Vinylalkohol selbst eine äußerst instabile Substanz ist und sich vor der Polymerisation in stabiles Acetaldehyd umwandelt. Daher wird ein Umweg gewählt: Polyvinylacetat wird durch Additionspolymerisation von Vinylacetat hergestellt, das anschließend hydrolysiert wird, um Polyvinylalkohol zu erzeugen.

Was ist Polybutylenterephthalat (PBT)?

Polybutylenterephthalat (PBT) ist ein thermoplastischer Polyester, eine Art technischer Kunststoff.

Es wird gewöhnlich als PBT (Polybutylenterephthalat) abgekürzt und ist auch als Polytetramethylenterephthalat (PTMT) bekannt. Es hat eine Struktur, bei der die Anzahl der Kohlenstoffe in der Alkylkette von Polyethylenterephthalat (PET) von 2 auf 4 erhöht wurde. Es hat ähnliche Eigenschaften wie PET.

Im Grunde ist es ein relativ einfach zu handhabendes Material, da es sehr stabil ist und seine Toxizität noch nicht bekannt ist.

Anwendungen von Polybutylenterephthalat (PBT)

Polybutylenterephthalat (PBT) wird aufgrund seiner guten mechanischen Eigenschaften, seiner hohen Wärmebeständigkeit, seiner hohen chemischen Beständigkeit und seiner guten Verarbeitbarkeit als Werkstoff für eine Vielzahl von Produkten verwendet. In den USA wird es vor allem im Automobilsektor verwendet. In den letzten Jahren hat die Verwendung dieser Werkstoffe im Automobilsektor zugenommen, insbesondere aufgrund ihrer leichten Eigenschaften.

1. Automobilbereich

• Zündspulen
• Wischerarme
• Verteiler
• Schalter
• Gehäuse von Scheinwerfern
• Motorenteile
• Ventile
• Zahnräder
• Auspuff und sicherheitsrelevante Teile

2. Elektrische und elektronische Bereiche

• Schalter
• Steckverbinder
• Steckdosen
• Relais
• Gehäuse
• Motorenteile

3. Andere

Lebensmittelverpackungsanwendungen, Kamerateile, Uhrenteile, Zahnräder, Nocken, Lager usw.

Eigenschaften von Polybutylenterephthalat (PBT)

Polybutylenterephthalat (PBT) hat einen Schmelzpunkt von 225 °C, eine Verformungstemperatur unter Last von 65 °C (1,8 kPa), eine Zugfestigkeit von 56 kPa und eine Biegefestigkeit von 81 kPa. Polybutylenterephthalat (PBT) wird häufig als Verbundwerkstoff verwendet. So können PBT-Verbundwerkstoffe mit 30 % Glasfasern die mechanischen Eigenschaften erheblich verbessern, mit einer Biegetemperatur unter Last von mehr als 200 °C, einer Zugfestigkeit von 127 kPa und einer Biegefestigkeit von 186 kPa, ohne dass sich die elektrischen Eigenschaften oder die Dielektrizitätskonstante ändern.

Neben seinen hervorragenden mechanischen Eigenschaften bietet Polybutylenterephthalat (PBT) auch elektrische Eigenschaften, chemische Beständigkeit, Hitzebeständigkeit, Abriebfestigkeit, geringe Wasseraufnahme und ausgezeichnete Dimensionsstabilität. Polybutylenterephthalat wird außerdem aus den relativ preiswerten Rohstoffen 1,4-Butandiol und Terephthalsäure hergestellt, was ihm ein ausgezeichnetes Verhältnis zwischen Kosten und Leistung verleiht und es gegenüber anderen technischen Kunststoffen wettbewerbsfähig macht.

Weitere Informationen über Polybutylenterephthalat (PBT)

Herstellungsverfahren von Polybutylenterephthalat (PBT)

Polybutylenterephthalat (PBT) kann durch Direktpolymerisation hergestellt werden, die durch die Veresterungsreaktion zwischen 1,4-Butandiol und Terephthalsäure erfolgt, oder durch DMT, die durch die Esteraustauschreaktion zwischen 1,4-Butandiol und Dimethylterephthalat erfolgt.

1. Direkte Polymerisationsmethode
Bis-Hydroxybutylterephthalat (BHT) wird durch die Reaktion von einem Mol Terephthalsäure mit zwei Molen 1,4-Butandiol bei 150-230 °C für 60-120 Minuten unter Normaldruck synthetisiert. Anschließend wird Polybutylenterephthalat (PBT) gewonnen, indem die Temperatur auf 250-270 °C und der Druck auf unter 133 Pa gesenkt wird und die Polymerisation unter Entfernung des entstandenen 1,4-Butandiols und Tetrahydrofurans fortgesetzt wird. Katalysatoren auf Titanbasis werden häufig als Katalysatoren für die Veresterung verwendet.

2. Die DMT-Methode
BHT wird auf die gleiche Weise wie bei der direkten Polymerisationsmethode synthetisiert, indem 1 Mol Dimethylterephthalat mit 2 Molen 1,4-Butandiol bei 150-200 °C für 60-120 min unter Normaldruck umgesetzt wird. Die Reaktion wird unter Entfernung von Methanol durchgeführt, das während der Reaktion entsteht.

Die Menge des 1,4-Butandiols wird auf 2 Mol Dimethylterephthalat festgelegt, die Reaktionszeit hängt jedoch von diesem Mengenverhältnis ab, und je kleiner das Molverhältnis ist, desto höher kann die Esteraustauschrate sein. Das erzeugte BHT wird wie bei der direkten Polymerisation zur Herstellung von Polybutylenterephthalat (PBT) verwendet.

Das durch Polymerisation gewonnene Polybutylenterephthalat wird mit Glasfasern gemischt, um glasfaserverstärkte Typen herzustellen, oder mit Zusatzstoffen wie Flammschutzmitteln, um die Flammwidrigkeit zu erhöhen, bevor es in den Handel kommt.

Was ist 1-Penten?

1-Penten ist eine farblose oder leicht hellgelbe, klare, flüssige organische Verbindung mit starkem, unangenehmem Geruch.

Es ist gemäß nationaler Gesetze der Länder als Gefahrenstoff eingestuft.

Anwendungen von 1-Penten

1-Penten wird eher in seinen verschiedenen Isomeren als in seiner reinen Form verwendet. Es kann jedoch auch als solches und in Bereichen wie Test- und Forschungsreagenzien und Antikörpern verwendet werden.

1-Penten ist ein Alken (CnH2n), eine Kette von ungesättigten Kohlenwasserstoffen mit fünf Kohlenstoffatomen (C). Es ist dafür bekannt, dass es aufgrund der für ungesättigte Kohlenwasserstoffe charakteristischen strukturellen Unmöglichkeit sehr instabil ist.

Zu den Alkenen wie 1-Penten gehören Ethylen (C2H4), das als industriell wichtiger Stoff gilt, sowie Propylen (C3H6), Buten (C4H8) und Hexen (C6H12).

Eigenschaften von 1-Penten

1-Penten hat einen Schmelz-/Gefrierpunkt von -135 °C und einen Siedepunkt von 30 °C. Es ist gut löslich in Ethanol und Aceton, aber praktisch unlöslich in Wasser.

Die chemische Formel von Penten ist C5H10, sein Molekulargewicht beträgt 70,13 und seine CAS-Registrierungsnummer ist 25377-72-4. 1-Penten ist brennbar.

Struktur des 1-Pentens

1-Penten ist eine Art von Alken, eine kettenförmige organische Verbindung mit einer Doppelbindung. Je nach Position der Doppelbindung gibt es zwei Strukturisomere, 1-Penten und 2-Penten.

Außerdem gibt es bei 1-Penten eine cis- und eine trans-Form, die geometrische Isomere sind (cis-trans-Isomere).

Weitere Informationen über 1-Penten

1. Struktur von 1-Penten

1-Penten ist ein Alpha-Olefin. 1-Penten wird hauptsächlich als Nebenprodukt bei der Herstellung von Ethylen und Propylen durch katalytisches Wirbelschichtcracken und Pyrolyse von Erdöl sowie durch Pyrolyse von Kohlenwasserstofffraktionen gewonnen. Allerdings wird 1-Penten als Verbindung nur selten isoliert oder abgetrennt.

Andererseits wird 1-Penten dem Benzin beigemischt. Es wird als Kohlenwasserstoffgemisch zur Herstellung von Benzin verwendet, das mit Isobutan alkyliert ist. 1-Penten wird auch aus Rohstoffen isoliert, die nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren synthetisiert und von Sasol vermarktet werden.

Andere Bezeichnungen für 1-Penten sind n-Penten, Amylen und n-Amylen.

2. Struktur des 2-Pentens

2-Penten hat zwei geometrische Isomere: cis-2-Penten und trans-2-Penten. Vor allem cis-2-Penten wird in der Olefinmetathese verwendet.

Andere Bezeichnungen für 1-Penten sind übrigens β-n-Aminen und Sym-Methylethylethylen.

3. Verzweigtkettige Isomere des 1-Pentens

Zu den verzweigtkettigen Isomeren von 1-Penten gehören 2-Methyl-1-buten, 2-Methyl-2-buten und 3-Methyl-1-buten. 2-Methyl-2-buten ist auch als β-Isoamylen und 3-Methyl-1-buten als Isopenten oder α-Isoamylen bekannt.

Isoamylen sind die drei Hauptnebenprodukte beim tiefenkatalytischen Cracken (DCC). Das tiefenkatalytische Cracken (DCC) ist ein relativ neues Konzept, das dem flüssigen katalytischen Cracken (FCC) sehr ähnlich ist. Beim tiefenkatalytischen Cracken (DCC) wird Vakuumgasöl (VGO) als Ausgangsmaterial verwendet, um Propylen, Isobutylen und Isoamylen zu gewinnen.

Isobutylen und Isoamylen sind auch notwendige Ausgangsstoffe für die Herstellung von Methyl-tert.-butylether (MTBE) und tert.-Amylmethylether (TAME), die als alternative Komponenten für die Beimischung zu Benzin diskutiert werden.

Was ist Pentan?

Pentan ist ein Alkan mit fünf Kohlenstoffatomen und hat drei Strukturisomere mit unterschiedlicher Verzweigung der Kohlenstoffkette: Normalpentan (n-Pentan), Isopentan und Neopentan. Der Begriff „Pentan“ bezieht sich jedoch im Allgemeinen auf das linear verzweigte n-Pentan. Pentan ist eine unpolare Verbindung und unlöslich in Wasser, aber mischbar mit vielen organischen Lösungsmitteln wie Ethern und Alkoholen.

Pentan ist als Gefahrstoff und besonders entzündlicher Stoff eingestuft, d. h. es handelt sich um eine selbst bei Raumtemperatur leicht flüchtige und entflammbare Verbindung. Beim Umgang mit Pentan müssen daher geeignete Maßnahmen ergriffen werden wie z. B. die Beseitigung von Zündquellen, die Verhinderung von Leckagen und die Verwendung einer örtlichen Abluftanlage.

Daten zu Pentan

• CAS-Nr.: 109-66-0
• CAS-Bezeichnung: Pentan
• Molekulargewicht: 72,15
• Siedepunkt: 36.1 ° C
• Schmelzpunkt: -129.7 ° C

Anwendungen von Pentan

Pentan wird in Klebstoffen, Druckfarben usw. verwendet, da es sehr flüchtig ist und unpolare Substanzen bis zu einem gewissen Grad auflösen kann. Es wird auch als Extraktionslösungsmittel bei organischen Syntheseversuchen und als Anästhetikum verwendet. In jüngster Zeit wird Pentan auch als Medium bei der geothermischen Stromerzeugung verwendet, bei der eine Wärmequelle ein Medium mit niedrigem Siedepunkt verdampft, um eine Turbine anzutreiben.

Pentan wird auch als Referenzmaterial in der Gaschromatographie (GC) verwendet, und die Reagenzienhersteller verkaufen n-Pentan ausschließlich als GC-Referenzmaterial.

Sicherheit und Rechtsvorschriften für Pentan

Pentan ist eine hochentzündliche Verbindung, die nur aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen besteht, mit einem Flammpunkt von -49 °C (versiegelt), d. h. es kann sich auch bei Raumtemperatur leicht entzünden. Es ist als Gefahrstoff eingestuft und muss bei seiner Verwendung von Zündquellen wie statischer Elektrizität ferngehalten werden.

Pentan ist eine Verbindung mit geringer akuter Toxizität, hat jedoch bei Inhalation betäubende Wirkung und reizt die Atemwege. Es gilt als schädlich für die Atemwege und ist sehr flüchtig, so dass Maßnahmen ergriffen werden müssen, um zu verhindern, dass es bei der Verwendung aus dem Luftzug austritt.