Zum Inhalt springen

Flash-Vakuum-Pyrolyse

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Die Flash-Vakuum-Pyrolyse (FVP), auch Blitz-Vakuum-Pyrolyse ist eine chemische Reaktion, bei der unter hohen Temperaturen und niedrigem Druck meist gasförmige Stoffe zersetzt werden. Es wird zwischen statischen und dynamischen Prozessen unterschieden. Bei ersteren wird das Edukt in einer geschlossenen Apparatur, wie in einem Autoklav oder einem Bombenrohr erhitzt. Bei dynamischen Prozessen wird entweder ein erhitzter Reaktionsbereich von einem Reaktionsgemisch durchströmt, das aus einem Inertgas und dem Edukt besteht oder das Edukt im Hochvakuum verdampft und so durch Molekulardestillation in den Reaktionsbereich eingebracht.<ref>N. Rumpf: Thiete und Bisthiete in der Heterocyclensynthese. (pdf) Dissertation an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 2003.</ref>

Anwendung in der Synthesechemie

Meist wird die Flash-Vakuum-Pyrolyse als Verfahren in der Synthesechemie eingesetzt. Es wurde u. a. von L.T. Scott verwendet, um einen Aufbau von geodätischen Domen und Käfigen durch rationale Synthesen zu zeigen. Scott nutzte die FVP als letzten Schritt der Synthese von C60-Fulleren. Bei diesem dynamischen Prozess einer Gasphasenthermolyse werden die im Vakuum verdampften Substanzen durch ein erhitztes Quarzglas-Thermolyserohr geleitet und dann in eine mit flüssigem Stickstoff gekühlte Vorlage kondensiert.<ref>GDCh: <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20050223073540

      | {{#ifeq: 20050223073540 | *
    | Vorlage:Webarchiv/Wartung/Stern{{#if: Trendbericht Organische Chemie 2002 | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Trendbericht Organische Chemie 2002}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.gdch.de/taetigkeiten/nch/down/trend/03_orgchem.pdf}} }} (Archivversionen)
    | {{#iferror: {{#time: j. F Y|20050223073540}}
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/DatumDer Wert des Parameters {{#if: wayback | wayback | Datum }} muss ein gültiger Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS sein!
         | {{#if: Trendbericht Organische Chemie 2002 | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Trendbericht Organische Chemie 2002}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.gdch.de/taetigkeiten/nch/down/trend/03_orgchem.pdf}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer }} vom {{#time: j. F Y|20050223073540}} im Internet Archive{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
      }}
  }}
      | {{#if:
          | {{#iferror: {{#time: j. F Y|{{{webciteID}}}}}
    | {{#switch: {{#invoke:Str|len|{{{webciteID}}}}}
       | 16= {{#if: Trendbericht Organische Chemie 2002 | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Trendbericht Organische Chemie 2002}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.gdch.de/taetigkeiten/nch/down/trend/03_orgchem.pdf}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer }} vom {{#time: j. F Y| 19700101000000 + {{#expr: floor {{#expr: {{#invoke:Str|sub|{{{webciteID}}}|1|10}}/86400}} }} days}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
       | 9 = {{#if: Trendbericht Organische Chemie 2002 | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Trendbericht Organische Chemie 2002}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.gdch.de/taetigkeiten/nch/down/trend/03_orgchem.pdf}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y| 19700101000000 + {{#expr: floor {{#expr: {{#invoke:Str|sub|{{#invoke:Expr|base62|{{{webciteID}}}}}|1|10}}/86400}} }} days}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
       | #default= Der Wert des Parameters {{#if: webciteID | webciteID | ID }} muss entweder ein Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS oder ein Schüsselwert mit 9 Zeichen oder eine 16-stellige Zahl sein!Vorlage:Webarchiv/Wartung/webcitation{{#if:  || }}
      }}
    | c|{{{webciteID}}}}} {{#if: Trendbericht Organische Chemie 2002 | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Trendbericht Organische Chemie 2002}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.gdch.de/taetigkeiten/nch/down/trend/03_orgchem.pdf}} }} (Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y|{{{webciteID}}}}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
  }}
          | {{#if: 
              | Vorlage:Webarchiv/Today
              | {{#if:
                      | Vorlage:Webarchiv/Generisch
                      | {{#if: Trendbericht Organische Chemie 2002 | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Trendbericht Organische Chemie 2002}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.gdch.de/taetigkeiten/nch/down/trend/03_orgchem.pdf}} }}  
                 }}}}}}}}{{#if:
    | Vorlage:Webarchiv/archiv-bot
  }}{{#invoke:TemplatePar|check
     |all      = url=
     |opt      = text= wayback= webciteID= archive-is= archive-today= archiv-url= archiv-datum= ()= archiv-bot= format= original=
     |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Webarchiv
     |errNS    = 0
     |template = Vorlage:Webarchiv
     |format   = *
     |preview  = 1
  }}{{#ifexpr: {{#if:20050223073540|1|0}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}} <> 1
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Genau einer der Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive-today', 'archive-is' oder 'archiv-url' muss angegeben werden.|1}}
  }}{{#if: 
    | {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|{{{archiv-url}}}}}
        | web.archive.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von Internet Archive erkannt, bitte Parameter 'wayback' benutzen.|1}} 
        | webcitation.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von WebCite erkannt, bitte Parameter 'webciteID' benutzen.|1}} 
        | archive.today |archive.is |archive.ph |archive.fo |archive.li |archive.md |archive.vn = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von archive.today erkannt, bitte Parameter 'archive-today' benutzen.|1}}
      }}{{#if: 
         | {{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}
             | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Wert des Parameter 'archiv-datum' ist ungültig oder hat ein ungültiges Format.|1}}
          |  }} 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Pflichtparameter 'archiv-datum' wurde nicht angegeben.|1}}
      }}
    | {{#if: 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Parameter 'archiv-datum' ist nur in Verbindung mit 'archiv-url' angebbar.|1}}
      }}
  }}{{#if:{{#invoke:URLutil|isHostPathResource|http://www.gdch.de/taetigkeiten/nch/down/trend/03_orgchem.pdf}}
    || {{#if:  || }}
  }}{{#if: Trendbericht Organische Chemie 2002
    | {{#if: {{#invoke:WLink|isBracketedLink|Trendbericht Organische Chemie 2002}}
        | {{#if:  || }}
      }}
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Linktext_fehlt
  }}{{#switch: 
    |addlarchives|addlpages= {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: enWP-Wert im Parameter 'format'.|1}}
  }}{{#ifeq: {{#invoke:Str|find|http://www.gdch.de/taetigkeiten/nch/down/trend/03_orgchem.pdf%7Carchiv}} |-1
    || {{#ifeq: {{#invoke:Str|find|{{#invoke:Str|cropleft|http://www.gdch.de/taetigkeiten/nch/down/trend/03_orgchem.pdf%7C4}}%7Chttp}} |-1
         || {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.gdch.de/taetigkeiten/nch/down/trend/03_orgchem.pdf }}
              | abendblatt.de | daserste.ndr.de | inarchive.com | webcitation.org = 
              | #default = {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/URL}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Archiv-URL im Parameter 'url' anstatt URL der Originalquelle. Entferne den vor der Original-URL stehenden Mementobestandteil und setze den Archivierungszeitstempel in den Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive.today' oder 'archive-is' ein, sofern nicht bereits befüllt.|1}}
            }} 
       }}
  }}.</ref>

Im Hochvakuum liegen die Edukt-Moleküle in der Pyrolyse-Zone monomolekular vor, es kommt – gemäß dem Verdünnungprinzip von Ruggli und Ziegler – überwiegend zu intramolekularen Reaktionen. Oligo- und Polymerisationsreaktionen werden unterdrückt. Ein Beispiel ist die Synthese von Cyclophanen, u. a. erfolgreich angewandt von Heinz A. Staab. Molekül (I) reagiert unter Flash-Pyrolysebedingungen mit hohen Ausbeuten unter Abspaltung von 2 Schwefeldioxid-Molekülen zu 3.3'-p,p'-Cyclophan ((II)).<ref>B. Rosenau, C. Krieger, H. A. Staab: Tetrahedron Lett., 26, 2081,1985.</ref>

:Datei:Cyclophan.png
3,12-Dithiatricyclo[12.2.2.26,9]icosa-1(16),6,8,14,17,19-hexaen-3,3,12,12-tetraoxid reagiert zu Tricyclo[10.2.2.25,8]octadeca-5,7,12,15,17-pentaen

Literatur

  • Anke Krüger: Neue Kohlenstoffmaterialien. Eine Einführung, Vieweg+Teubner, 1. Auflage, Wiesbaden 2007, ISBN 978-3-519-00510-0.

Einzelnachweise

<references />