1,5,9-Cyclododecatrien

Strukturformel
Strukturformel von Cyclododeca-1,5,9-trien
1,5,9-Cyclododecatrien a) trans,trans,trans-Isomer (E,E,E-Isomer) b) cis,trans,trans-Isomer (Z,E,E-Isomer) c) cis,cis,trans-Isomer (Z,Z,E-Isomer) d) cis,cis,cis-Isomer (Z,Z,Z-Isomer)
Allgemeines
Name	1,5,9-Cyclododecatrien
Andere Namen	Cyclododeca-1,5,9-trien Cyclododecatrien CDT
Summenformel	C12H18
Kurzbeschreibung	farblose bis gelbliche Flüssigkeit mit beißendem Geruch<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN (unspezifiziert) Vorlage:CASRN (Z,Z,Z) Vorlage:CASRN (E,E,E) Vorlage:CASRN (E,Z,Z) Vorlage:CASRN (E,E,Z) EG-Nummer 225-533-8 ECHA-InfoCard 100.023.212 PubChem 12668 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	162,27 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	0,8925 g·cm−3 (E,Z,Z)<ref name="DOI10.1039/JR9600002922">N. N. Greenwood, J. H. Morris: 589. Boron-carbon heterocyclic compounds. Part I. Synthesis and reactions of perhydro-9b-boraphenalene. In: Journal of the Chemical Society (Resumed). 1960, S. 2922, doi:10.1039/JR9600002922. </ref> 0,8895 g·cm−3 (E,E,Z)<ref name="DOI10.1021/jo01040a519" />
Schmelzpunkt	−1,5 °C (Z,Z,Z)<ref name="Longiave">Longiave et al.: Trimerizzarione ciclica del butadiene con catalizzatori solubili a base di titanio. In: Chimica e l'Industria. Nr. 49, 1967, S. 497–498. </ref> 31–32 °C (E,E,E)<ref name="DOI10.1021/jo01040a519">Hirosi Takahasi, Muneaki Yamaguchi: Synthesis of 1,5,9-Cyclododecatriene. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 28, Nr. 5, 1963, S. 1409–1411, doi:10.1021/jo01040a519. </ref> −9 − −8 (E,Z,Z)<ref name="DOI10.1002/macp.1963.020690102" /> −18 °C (E,E,Z)<ref>Patent US3354229: Oxonation of cyclododecatriene to C13 alcohol. Veröffentlicht am 21. November 1967, Anmelder: Esso Research & Engineering, Erfinder: Neville L. Cull, Lloyd A. Pine.‌</ref>
Siedepunkt	108 °C (2266 Pa) (Z,Z,Z)<ref name="Longiave" /> 237,5 °C (E,E,E)<ref name="DOI10.1002/macp.1963.020690102" /> 224 °C (E,Z,Z)<ref name="DOI10.1002/macp.1963.020690102" /><ref name="Longiave" /> 241,5 °C (E,E,Z)<ref name="DOI10.1002/macp.1963.020690102">Von H. Breil, P. Heimbach, M. Kroener, H. Mueller, G. Wilke: Synthese von cyclododecatrienen—(1,5,9). I. Mitt. Über die katalytische Umwandlung von Olefinen. In: Die Makromolekulare Chemie. Band 69, Nr. 1, 1963, S. 18–40, doi:10.1002/macp.1963.020690102. </ref>
Dampfdruck	0,1 mbar (20 °C)<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	praktisch unlöslich in Wasser (5 mg·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Brechungsindex	1,5005 (E,E,E)<ref name="Longiave" /> 1,5129 (E,Z,Z)<ref name="DOI10.1002/macp.1963.020690102" /><ref name="Longiave" /> 1,5061 (E,E,Z)<ref name="DOI10.1021/jo01040a519" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS" /> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 304​‐​410 P: 273​‐​301+310​‐​331​‐​391​‐​405​‐​501<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	1780 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="GESTIS" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

1,5,9-Cyclododecatrien (CDT) ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der ungesättigten zyklischen Kohlenwasserstoffe, genauer der Cycloalkene, mit drei Doppelbindungen, die in vier isomeren Formen vorkommt.

Vorkommen

Cyclododecatrien ist ein Edukt und das Hauptabbauprodukt von Hexabromcyclododecan (HBCDD).<ref name="norway_HBCDD">Hexabromocyclododecane as a possible global POP. (PDF; 802 kB) Nordic Council of Ministers, 2008, S. 28, abgerufen am 23. Mai 2012 (). </ref>

Gewinnung und Darstellung

Das industriell bedeutsame trans-trans-cis-Isomer (2) kann durch Cyclotrimerisation von 1,3-Butadien (1) mit Titantetrachlorid und dem Organoaluminium-Co-Katalysator Al(C₂H₅)Cl₂-Al(C₂H₅)₂Cl bei Temperaturen von 30–75 °C und einem Druck von 1–10 bar mit einer Gesamtselektivität von über 90 % gewonnen werden.<ref name="ARPE">Hans-Jürgen Arpe: Industrielle Organische Chemie: Bedeutende Vor- und Zwischenprodukte. 6. Auflage. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2007, ISBN 978-3-527-31540-6, S. 268. </ref><ref name="VERFAHREN">Patent EP1860086B1: Verfahren zur Herstellung von Cyclododecatrien. Veröffentlicht am 14. Mai 2014, Anmelder: Evonik Degussa GmbH, Erfinder: Jürgen Herwig, Wilhelm Brügging, Martin Roos, Norbert Wilczok.‌</ref>

Industrielle Synthese von Cyclododecatrien durch Trimerisierung von 1,3-Butadien

Industrielle Synthese von Cyclododecatrien durch Trimerisierung von 1,3-Butadien

In Gegenwart von Nickel- oder Chromkatalysatoren führt die Cyclotrimerisation bevorzugt zum 1,5,9-trans-trans-trans-Isomer [(E,E,E)-Isomer].<ref name="Ullmann" />

Verwendung

Cyclododecatrien wird als Zwischenprodukt bei der Herstellung von chemischen Verbindungen wie Additiven in Baustoffen, Füll- und Dämmstoffen, Harz für Styrol-Butadien-Kautschuk, Schmiermitteln, Duftstoffen, Klebstoffen und als Stabilisatoren und Weichmacher für thermoplastische Polymere verwendet.<ref name="Streck_1990">Roland Streck, Herbert Hartig: Herstellung und Anwendungsmöglichkeiten von Cyclododecatrien und Cyclooctadien. In: Chemie Ingenieur Technik. Band 62, Nr. 11, 1990, S. 888–891, doi:10.1002/cite.330621105. </ref>

So dient sie als Ausgangsstoff für die Herstellung von 1,12-Dodecandisäure (die bei der Produktion von Polyamiden eingesetzt wird) durch Hydrierung zu Cyclododecan (2) gefolgt Oxidation in der Gegenwart von Borsäure. Dabei entstehen ein Alkohol (3a) und ein Keton (3b), welche weiter mit Salpetersäure zu 1,12-Dodecandisäure (4) umgesetzt werden:

Dodecanoic acidSynthesis

Dodecanoic acidSynthesis

Durch die vollständige Bromierung wurde das vor dem Verbot unter dem Stockholmer Übereinkommen als Flammschutzmittel verwendete Hexabromcyclododecan hergestellt.<ref name="Ullmann">G. Oenbrink, T. Schiffer: Cyclododecatriene, Cyclooctadiene, and 4-Vinylcyclohexene, in: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2012, doi:10.1002/14356007.a08_205.pub2.</ref>

Sicherheitshinweise

1,5,9-Cyclododecatrien bildet bei erhöhter Temperatur entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Mit den Flammpunkten von 88 °C für ein Isomerengemisch<ref name="GESTIS" />, 81 °C für das (E,E,E)-Isomer<ref name="Brandes" /> und 93 °C für das (E,E,Z)-Isomer<ref name="Brandes" /> gilt die Substanz als schwer entflammbar. Der Explosionsbereich liegt zwischen 1 Vol.‑% als untere Explosionsgrenze (UEG) und 4 Vol.‑% als obere Explosionsgrenze (OEG).<ref name="GESTIS" /> Die Zündtemperatur beträgt 244 °C.<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes">E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen - Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase, Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft GmbH, Bremerhaven 2003.</ref> Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T3.

Unfall in der CDT-Produktion in Marl

In Deutschland wird CDT von Evonik Industries im Chemiepark Marl produziert. Am 31. März 2012 entstand in der Anlage ein schwerer Brand, in dessen Folge zwei Arbeiter starben. Als Ursache für den Brand wird Ermittlungen zufolge die Überdosierung eines Katalysators angenommen. Der Ausfall des Werks führte zeitweilig zu Lieferengpässen bei CDT-basierten Produkten, die hauptsächlich die Automobil- und Photovoltaikindustrie betrafen.<ref name="evonik_press_release">Fire at the CDT plant on the grounds of the Marl Chemicals Park. Evonik Industries, 4. April 2012, abgerufen am 23. Mai 2012. </ref><ref name="Der_westen">Betriebsgenehmigung für CDT-Anlage in Marl durch Bezirksregierung Münster erteilt. Evonik Industries, 4. Dezember 2012, abgerufen am 26. Juni 2023. </ref><ref name="Automobil">Evonik-Störfall lässt Automanager unruhig werden. In: automobil-produktion.de. 18. April 2012, archiviert vom Vorlage:IconExternal am 29. April 2012; abgerufen am 23. Mai 2012. </ref>

Weblinks

• GPS Safety Summary Cyclododeca-1,5,9-triene. (PDF; 118 kB) Abgerufen am 23. Mai 2012 

Einzelnachweise

<references />