Cyclooctan

Vorlage:Infobox Chemikalie

Cyclooctan ist eine organisch-chemische Verbindung, die zur Stoffgruppe der Cycloalkane gehört. Die Verbindung kann in verschiedenen Konformeren auftreten.

Darstellung und Gewinnung

Die Verbindung kann durch eine Hydrierung von 1,5-Cyclooctadien, welches technisch aus 1,3-Butadien erhalten wird, hergestellt werden.<ref>Usha Rani; Muralidhar Reddy; Sarangapani; Ravinder: in J. Indian Chem. Soc. 84 (2007) 122–129.</ref><ref>Muralidhar Reddy; Krista Reddy; Shobha Rani; Buchi Reddy Ravinder: in J. Indian Chem. Soc. 84 (2007) 733–738.</ref>

Eigenschaften

Cyclooctan ist eine schwach riechende, farblose Flüssigkeit. Der Siedepunkt liegt bei Normaldruck bei 151,2 °C.<ref name="Meyer">Meyer, E.F.; Hotz, C.A.: Cohesive Energies in Polar Organic Liquids. 3. Cyclic Ketones in J. Chem. Eng. Data 21 (1976) 274–279, Vorlage:DOI.</ref> Die molare Verdampfungsenthalpie beträgt 43,35 kJ·mol⁻¹.<ref name="Finke">Finke, H.L.; Scott, D.W.; Gross, M.E.; Messerly, J.F.; Waddington, G.: Cycloheptane, Cyclooctane and 1,3,5-Cycloheptatriene. Low Temperature Thermal Properties, Vapor Pressure and Derived Chemical Thermodynamic Properties in J. Am. Chem. Soc. 78 (1956) 5469–5476. doi:10.1021/ja01602a003.</ref> Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log₁₀(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 3,98805, B = 1438,687 und C = −63,024 im Temperaturbereich von 369.9 K bis 467,5 K.<ref name="Finke" /> Die kritischen Größen betragen für die kritische Temperatur 374 °C, für den kritischen Druck 35,6 bar, das kritische Volumen 0,4 l·mol⁻¹ und für die kritische Dichte 2,44 mol·l⁻¹.<ref>Daubert, T.E.: Vapor-Liquid Critical Properties of Elements and Compounds. 5. Branched Alkanes and Cycloalkanes in J. Chem. Eng. Data 41 (1996) 365–372, Vorlage:DOI.</ref> In fester Phase treten drei polymorphe Kristallformen auf.<ref name="Finke" /> Das Polymorph III wandelt sich bei −106,6 °C mit einer Umwandlungsenthalpie von 6,306 kJ·mol⁻¹ in das Polymorph II um. Bei −89,4 °C erfolgt dann die Umwandlung von Polymorph II zum Polymorph I mit einer Umwandlungsenthalpie von 0,478 kJ·mol⁻¹. Das Polymorph I schmilzt bei 14,8 °C mit einer Schmelzenthalpie von 2,410 kJ·mol⁻¹.<ref name="Finke" /> Die Wärmekapazität beträgt bei 25 °C 215,53 J·mol⁻¹·K⁻¹ bzw. 1,92 J·g⁻¹·K⁻¹.<ref name="Wilhelm">Wilhelm, E.; Faradjzadeh, A.; Grolier, J.-P.E.: Molar excess heat capacities and excess volumes of 1,2-dichloroethane + cyclooctane, + mesitylene, and + tetrachloromethane in J. Chem. Thermodyn. 11 (1979) 979–984, Vorlage:DOI.</ref>

Cyclooctan bildet leicht entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt von 28 °C. Die untere Explosionsgrenze liegt bei 0,95 Vol.‑%.<ref name="gestis" /> Die Zündtemperatur beträgt 250 °C.<ref name="gestis" /> Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T3.

Konformationen

Cyclooctan ist repräsentativ für viele Achterringe. Seine Konformation wurde intensiv computerunterstützt untersucht. Hendrickson bemerkte, dass die „Boat-Chair“-Konformation die stabilste ist,<ref name="Hendrickson1967">Vorlage:Literatur</ref> was von Allinger und seinen Mitarbeitern bestätigt wurde.<ref name="Dorofeeva1985">Vorlage:Cite journal</ref> Die „Crown“-Konformation ist weniger stabil.

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Crown<ref name=":0" />

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Tub<ref>Vorlage:Cite journal</ref>

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Weblinks

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Einzelnachweise

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