Ameisensäureethylester

Strukturformel
	Struktur von Ameisensäureethylester
Allgemeines
Name	Ameisensäureethylester
Andere Namen	Ethylmethanoat (IUPAC); Ethylformiat; Ameisensäureethylester; Methansäureethylester; Vorlage:INCI;
Summenformel	C3H6O2
Kurzbeschreibung	farblose Flüssigkeit mit arrakartigem Geruch<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	203-721-0
ECHA-InfoCard	100.003.384
PubChem	8025
ChemSpider	7734
DrugBank	Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1686: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1686: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)
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Eigenschaften
Molare Masse	74,08 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig<ref name="GESTIS" />
Dichte	0,92 g·cm−3 (20 °C)<ref name="GESTIS" />
Schmelzpunkt	−80 °C<ref name="GESTIS" /><ref name=Roempp />
Siedepunkt	54 °C<ref name="GESTIS" /><ref name=Roempp />
Dampfdruck	256 hPa (20 °C)<ref name="GESTIS" />; 408 hPa (30 °C)<ref name="GESTIS" />; 606 hPa (40 °C)<ref name="GESTIS" />; 872 hPa (50 °C)<ref name="GESTIS" />;
Löslichkeit	leicht in Wasser (105 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS" />
Brechungsindex	1,3609 (20 °C)<ref name="CRC90_3_244">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-244.</ref>
Sicherheitshinweise
Gefahrensymbol	Gefahrensymbol
H- und P-Sätze	H: 225‐302+332‐319‐335
	P: 210‐233‐240‐301+312‐304+340+312‐305+351+338<ref name="GESTIS" />
MAK	DFG: 100 ml·m−3 bzw. 310 mg·m−3<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	1850 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="GESTIS" />; >18300 mg·kg−1 (LD50, Kaninchen, transdermal)<ref name="GESTIS" />;
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Ameisensäureethylester (Ethylformiat) ist eine organisch-chemische Verbindung aus der Stoffgruppe der Carbonsäureester. Ameisensäureethylester hat einen typischen Geruch nach Rum bzw. Arrak.

Vorkommen

Als natürlicher Aromastoff kommt Ameisensäureethylester in vielen verschiedenen Pflanzen vor. Es wurde auch als eines der kompliziertesten Moleküle im Weltall, genauer in der Sternentstehungsregion Sagittarius B2 in der Nähe des Milchstraßenzentrums, gefunden.<ref>Wissenschaft-aktuell: <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Komplexe Moleküle im All (Memento vom 10. Juni 2009 im Internet Archive).</ref>

Gewinnung und Darstellung

Carbonylierung von Ethanol

Ethylformiat kann großtechnisch durch Carbonylierung von Ethanol mit Kohlenstoffmonoxid bei Temperaturen von 60–70 °C und Drücken von 40–50 bar hergestellt werden.<ref name="VERFAHREN">Patent CN102746145B: Preparation method for ethyl formate. Veröffentlicht am 8. Oktober 2014, Anmelder: Linhai Liansheng Chemical Co. Ltd., Erfinder: Yijian Deng, Weiguo Huang; Haibo Hu.‌</ref>

Carbonylierung von Ethanol mit Kohlenstoffmonoxid zu Ethylformiat in Gegenwart von Natriumethoxid als Katalysator

Als Katalysatoren werden meist Metallalkoholate wie Natriumethanolat eingesetzt.<ref>Jukka Hietala, Antti Vuori, Pekka Johnsson, Ilkka Pollari, Werner Reutemann, Heinz Kieczka: Formic Acid. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 2016, S. 1–22 doi:10.1002/14356007.a12_013.pub3.</ref>

Veresterung

Im Labor kann Ameisensäureethylester durch säurekatalysierte Veresterung von Ameisensäure mit Ethanol hergestellt werden.

Säurekatalysierte Veresterung von Ameisensäure mit Ethanol zu Ethylformiat und Wasser

Aufgrund der im Vergleich zu anderen Carbonsäuren leichten Dehydratisierbarkeit der Ameisensäure können hierbei allerdings keine starken Trockenmittel wie z. B. konz. Schwefelsäure verwendet werden. Nach dem Prinzip von Le Chatelier bewirkt eine Abtrennung des entstehenden Wassers bzw. das Abziehen des Esters eine Verlagerung des Gleichgewichts auf die Produktseite (siehe auch Massenwirkungsgesetz).

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Ethylformiat ist eine farblose Flüssigkeit, die unter Normaldruck bei 54 °C siedet.<ref name=Roempp>Eintrag zu Ethylformiat. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref> Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log₁₀(P) = A−(B/(T+C)) (P in kPa, T in K) mit A = 6,1384, B = 1151,08 und C = −48,94 im Temperaturbereich von 213 bis 336 K bzw. mit A = 6,4206, B = 1326,4 und C = −26,867 im Temperaturbereich von 327 bis 498 K.<ref name="Stephenson Malanowski">Richard M. Stephenson, Stanislaw Malanowski: Handbook of the Thermodynamics of Organic Compounds, Elsevier 1987, ISBN 978-94-010-7923-5, doi:10.1007/978-94-009-3173-2, S. 79.</ref> Die kritischen Größen betragen 506,8 K für die kritische Temperatur, 4691 kPa für den kritischen Druck und 0,228 m³·kmol⁻¹ für das kritische Volumen.<ref name="Stephenson Malanowski" />

Chemische Eigenschaften

Der Ester kann durch Reaktion mit Wasser in Umkehrung der Bildungsreaktion verseift, d. h. hydrolysiert werden. Die Hydrolyse kann durch Säuren katalysiert werden und verläuft dann in genauer Umkehrung der Veresterungsreaktion; es entstehen wieder Ethanol und Ameisensäure. Bei der basischen Hydrolyse erhält man dagegen Ethanol und ein Salz der Ameisensäure, ein Formiat.

Sicherheitstechnische Kenngrößen

Ethylformiat bildet leicht entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt bei −20 °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, Bremerhaven 2003.</ref> Der Explosionsbereich liegt zwischen 2,8 Vol.‑% als untere Explosionsgrenze (UEG) und 16 Vol.‑% als obere Explosionsgrenze (OEG).<ref name="GESTIS"/> Die Grenzspaltweite wurde mit 0,94 mm bestimmt.<ref name="GESTIS"/><ref name="Brandes" /> Es resultiert damit eine Zuordnung in die Explosionsgruppe IIA.<ref name="GESTIS"/> Die Zündtemperatur beträgt 445 °C.<ref name="GESTIS"/><ref name="Brandes" /> Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T2. Die elektrische Leitfähigkeit ist mit 1,45·10⁻⁷ S·m⁻¹ eher gering.<ref>Technische Regel für Gefahrstoffe TRGS 727, BG RCI Merkblatt T033 Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen, Stand August 2016, Jedermann-Verlag Heidelberg, ISBN 978-3-86825-103-6.</ref>

Verwendung

Ethylformiat wird vorwiegend zur Herstellung künstlicher Rum- und Arrakessenzen verwendet.<ref name=Roempp /> Zudem dient es als Zusatzstoff zu Pfirsich-, Bananen-, Apfel- und Ananasaromen.<ref name=Roempp /> Weiterhin kann es als Fungizid in Getreide- und Tabakkulturen benutzt werden.<ref name=Roempp /> Der Einsatz von Ethylformiat im Vorratsschutz wurde zumindest diskutiert.<ref>Bericht zur 7. Internationalen Konferenz über kontrollierte Atmosphäre und Begasung bei gelagerten Produkten - CAF2004: Vorratsschutz bei Lebensmitteln – Quo vadis?.</ref> In Deutschland, Österreich und der Schweiz besteht keine Zulassung von Ethylformiat als Pflanzenschutzmittel.<ref name="PSM">Generaldirektion Gesundheit und Lebensmittelsicherheit der Europäischen Kommission: Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der EU-Pestiziddatenbank; Eintrag in den nationalen Pflanzenschutzmittelverzeichnissen der Schweiz, Österreichs und Deutschlands Vorlage:Abrufdatum</ref><ref>Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Ethylformiat dient als Zwischenprodukt bei verschiedenen organischen Synthesen (Formylierung). In der Industrie wird es auch als Lösemittel für Nitrocellulose und Celluloseacetat eingesetzt.<ref name=Roempp />

Sicherheitshinweise

Der Ester ist sehr leicht entzündlich und reagiert auch mit vielen Oxidationsmitteln. Dabei können gefährliche Stoffe wie Ameisensäure, Formaldehyd und Kohlenstoffmonoxid entstehen. Ameisensäureethylester kann sowohl über die Haut, als auch die Atemwege aufgenommen werden, wobei Reizung von Augen, Schleimhäuten und Atemwegen auftreten. Höhere Konzentrationen oder Aufnahme über einen längeren Zeitraum können Schädigungen des Zentralnervensystems und der Lunge hervorrufen.<ref name="GESTIS" />

Weblinks

Commons: Ameisensäureethylester – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise