Ethenon oder auch Keten (Betonung auf der zweiten Silbe: Keten) ist die einfachste chemische Verbindung aus der Gruppe der Ketene und kann als inneres Anhydrid der Essigsäure aufgefasst werden.
Gewinnung und Darstellung
Keten entsteht durch Dehydratisierung von Essigsäure oder bei der Pyrolyse von Aceton. So wird beim Leiten von Acetondämpfen durch erhitzte Rohre oder elektrisch beheizte Metalldrähte bei 500–600 °C in Gegenwart von wenig Schwefelkohlenstoff Ethenon neben Methan in Ausbeuten bis 95 % d.Th. gebildet.<ref>K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, "Taschenbuch der Chemie", 20. Aufl. 2006, ISBN 978-3-8171-1761-1.</ref><ref>Vorlage:OrgSynth</ref> Die Ketonpyrolyse ist in der industriellen Chemie inzwischen von der Dehydratisierung von Essigsäure (Schmidlin-Bergman<ref>J. Schmidlin, M. Bergman, Ber. dtsch. Chem. Ges., 43, 2821 (1910), DOI:10.1002/cber.19100430340.</ref>-Wilsmore-Reaktion) weitgehend abgelöst worden.
Ethenon ist chemisch instabil. Das Gas ist nur bei tiefen Temperaturen (−80 °C) einigermaßen beständig. Es muss daher für jede Verwendung stets neu hergestellt und gleich weiterverarbeitet werden, da sonst eine Dimerisierung zu Diketen erfolgt bzw. eine Reaktion zu schwer handhabbaren Polymeren. Der Polymeranteil bei der Herstellung von Diketen wird daher auch z. B. durch Zugabe von Schwefeldioxid zum Ketengas oder den Reaktionsmedium verringert.<ref>Vorlage:Patent</ref>
Wegen seiner kumulierten Doppelbindungen ist Ethenon sehr reaktiv und addiert H-azide Verbindungen nucleophil zu den entsprechenden Essigsäurederivaten; so hydrolysiert es z. B. mit Wasser zu Essigsäure oder reagiert mit prim. oder sek. Aminen zu den entsprechenden Acetamiden.
Keten ist hochgiftig; die Toxizität beträgt etwa das Achtfache von Phosgen.<ref name="Römpp">Vorlage:RömppOnline</ref>
Verwendung
Ethenon dient zur Herstellung von Essigsäureanhydrid aus Essigsäure. Allgemein wird es zur Acetylierung von chemischen Verbindungen verwendet.<ref name="Römpp" />
Ethenon reagiert mit Formaldehyd in Gegenwart von Lewis-Säuren wie AlCl3, ZnCl2 oder BF3 als Katalysatoren zu β-Propiolacton.<ref>Hans-Jürgen Arpe, "Industrielle Organische Chemie", 6. Aufl., 2007, WILEY-VCH Verlag, Weinheim, ISBN 978-3-527-31540-6.</ref> Die technisch bedeutendste Verwendung von Ethenon ist die Synthese von Sorbinsäure durch Reaktion von Crotonaldehyd (2-Butenal) mit Keten in Toluol bei ca. 50 °C in Anwesenheit von Zinksalzen langkettiger Carbonsäuren. Dabei entsteht ein Polyester der 3-Hydroxy-4-hexensäure, der thermisch<ref>Vorlage:Patent</ref> oder hydrolytisch zu Sorbinsäure depolymerisiert wird.
Sicherheitshinweise
Ethenon neigt zur spontanen Polymerisation. Der Kontakt mit Wasserstoffperoxid führt zu explosivem Diacetylperoxid.<ref name="Roth_Weller CD-ROM">L. Roth, U. Weller-Schäferbarthold: Gefährliche Chemische Reaktionen - Potentiell gefährliche chemische Reaktionen zu über 1750 Stoffen, Eintrag für Keten, CD-ROM Ausgabe 8/2021, ecomed Sicherheit Landsberg/Lech, ISBN 978-3-609-48040-4.</ref> Die Dämpfe von Keten können mit Luft ein explosionsfähiges Gemisch bilden.
