Malonsäurediethylester

Malonsäurediethylester ist eine farblose, angenehm riechende Flüssigkeit, die zu den Estern zählt.

Gewinnung und Darstellung

Malonsäurediethylester kann nicht aus der freien Säure durch Veresterung mit Ethanol gewonnen werden, weil Malonsäure bei erhöhten Temperaturen zu Essigsäure und CO₂ zerfällt (Decarboxylierung). Zur Darstellung muss das Natriumsalz der Cyanessigsäure mit Ethanol und konzentrierten Mineralsäuren umgesetzt werden.<ref name="Römpp">Vorlage:RömppOnline</ref>

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Malonsäurediethylester ist eine farblose Flüssigkeit, die bei Normaldruck bei 199 °C siedet.<ref name="GESTIS"/> Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log₁₀(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 5,90564, B = 2864,822 und C = 13,407 im Temperaturbereich von 313 bis 472 K.<ref name="Stull">Stull, D.R.: Vapor Pressure of Pure Substances. Organic and Inorganic Compounds in Ind. Eng. Chem. 39 (1947) 517–540, Vorlage:DOI</ref> Die Mischbarkeit mit Wasser ist begrenzt. Mit steigender Temperatur sinkt die Löslichkeit von Malonsäurediethylester in Wasser bis etwa 50 °C und steigt dann wieder an bzw. steigt die Löslichkeit von Wasser in Malonsäurediethylester.<ref name="Stephenson"/>

Löslichkeiten zwischen Malonsäurediethylester und Wasser<ref name="Stephenson">R. M. Stephenson: Mutual Solubilities: Water-Ketones, Water-Ethers, and Water-Gasoline-Alcohols in J. Chem. Eng. Data 37 (1992) 80–95, Vorlage:DOI.</ref>
Temperatur	°C	0	9,1	20,0	31,0	39,6	49,9	60,2	70,5	81,0	90,6
Malonsäurediethylester in Wasser	in Ma-%	3,09	2,80	2,26	2,10	2,09	2,05	2,12	2,18	2,33	2,47
Wasser in Malonsäurediethylester	in Ma-%	1,09	1,28	1,60	1,92	2,16	2,62	2,91	3,63	4,02	4,30

Chemische Eigenschaften

Die Methylenprotonen des Malonsäurediethylester sind leicht acid; daher kann er mit starken Basen wie z. B. Natriumethanolat deprotoniert werden. Diese deprotonierte Form ist ein Carbanion und kann mit Alkylhalogeniden zu alkylsubstituierten Malonsäurediethylestern umgesetzt werden (Malonestersynthese). Dieses Carbanion reagiert auch mit

Carbonylverbindungen (Aldehyden oder Ketonen) zu Aldolprodukten
Carbonsäurederivaten unter Acylierung

Sicherheitstechnische Kenngrößen

Malonsäurediethylester bildet bei erhöhter Temperatur entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt von 85 °C.<ref name="GESTIS"/> Der Explosionsbereich liegt zwischen 0,8 Vol.‑% als unterer Explosionsgrenze (UEG) und 12,8 Vol.‑% als oberer Explosionsgrenze (OEG).<ref name="GESTIS"/> Die Zündtemperatur beträgt 435 °C.<ref name="GESTIS"/> Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T2.

Verwendung

Werden alkylsubstituierte Malonsäurediethylester zu den entsprechenden alkylierten Malonsäuren verseift und anschließend erhitzt, decarboxylieren sie wie die Malonsäure selbst; es entstehen unter Kohlendioxid-Abspaltung substituierte Essigsäurederivate (siehe Malonestersynthese). Alkylsubstituierte Malonsäurediethylester können weiterhin mit Harnstoff zu Barbitursäurederivaten umgesetzt werden. Die Reaktion ist mit der Knoevenagel-Reaktion verwandt.

Einzelnachweise