Propin

Strukturformel
Struktur von Propin
Allgemeines
Name	Propin
Andere Namen	Methylacetylen Allylen
Summenformel	C3H4
Kurzbeschreibung	farbloses, fast geruchloses, betäubend wirkendes Gas<ref>Eintrag zu Propin. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 200-828-4 ECHA-InfoCard 100.000.754 PubChem 6335 ChemSpider 6095 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	40,06 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	1,83 g·l−1 (als Gas, 0 °C, 1013 hPa)<ref name="GESTIS" /> 1,707 g·l−1 (als Gas, 15 °C)<ref name="GESTIS" /> 0,671 kg·l−1 (als Flüssigkeit am Siedepunkt)<ref name="GESTIS" />
Schmelzpunkt	−102,7 °C<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Siedepunkt	−23,2 °C<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	512 kPa (20 °C)<ref name="GESTIS" /> 680 kPa (30 °C)<ref name="GESTIS" /> 1150 kPa (50 °C)<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	schwer löslich in Wasser (3,3 g·l−1 bei 21 °C)<ref name="Samuel H. Yalkowsky, Yan He, Parijat Jain">Samuel H. Yalkowsky, Yan He, Parijat Jain: Handbook of Aqueous Solubility Data, Second Edition. CRC Press, 2016, ISBN 978-1-4398-0246-5, S. 47 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref> gut mischbar mit Ethanol und Ether<ref name=„Lexikon3“>Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher (Koordinatoren): Lexikon der Chemie in drei Bänden, Spektrum Verlag, Heidelberg, Band 3, 1999, ISBN 3-8274-0381-2, S. 105.</ref>
Brechungsindex	1,3863 (−40 °C)<ref name="CRC90_3_446">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. 3-446.</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS" /> Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 220​‐​280​‐​231​‐​335 P: 210​‐​261​‐​271​‐​304+340+312​‐​403+233​‐​410<ref name="GESTIS" />
MAK	noch nicht eingestuft<ref name="GESTIS" /> Schweiz: 1000 ml·m−3 bzw. 1650 mg·m−3<ref>Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 74-99-7 bzw. Propin)Vorlage:Abrufdatum</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Propin (Methylacetylen) ist ein ungesättigter, aliphatischer Kohlenwasserstoff aus der homologen Reihe der Alkine mit der Summenformel C₃H₄. Es ist ein farbloses, hochentzündliches Gas. Für Lagerung und Transport wird Propin komprimiert, es muss dabei stabilisiert werden.

Herstellung

Propin kann durch die Dehydrohalogenierung von Dihalogenpropanen<ref name="Heisig">G. B. Heisig, H. M. Davis: Physical Constants of Dimethylacetylene. In: J. Amer. Chem. Soc. 57, 1935, S. 339–340. doi:10.1021/ja01305a031.</ref> oder 2-Halogenpropenen<ref>C. Friedel; L.: J. Liebigs Ann. Chem. 134 (1865) 263.</ref> gewonnen werden. Es kann auch durch Isomerisierung von Allen in Gegenwart von Basen hergestellt werden.<ref>J. F. Cordes, H. Günzler: Propin/Propadien-Umlagerung an Aktivkohle. In: Zeitschrift für Naturforschung B. 15, 1960, S. 682 (online).</ref> Technisch wird das Gas aus der C3-Fraktion von Crackgasen mittels Lösungsmittelextraktion gewonnen.<ref>D. Sohns: Linde Reports Science and Technology. 30, 1979, S. 21.</ref><ref>Linde AG: US 4 701 190 (1986), EP 0 224 748 (1986).</ref>

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Propin schmilzt bei −102,7 °C und siedet bei −23,2 °C. Es hat einen charakteristischen Geruch. Es ist schwerer als Luft. Mit einer positiven molaren Bildungsenthalpie von 183,4 kJ/mol handelt es sich um eine endotherme Verbindung.<ref name="Wagman" /> In Wasser ist es nahezu unlöslich. In Alkoholen ist es gut löslich.

Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log₁₀(P) = A−(B/(T+C)) (P in kPa, T in K) mit A = 4,95219, B = 1226,123 und C = −1,926 im Temperaturbereich von 161,5 K bis 254,3 K<ref>W. A. van Hook: Vapor Pressures of the Methylacetylenes, H₃CCCH, H₃CCCD, D₃CCCH, and D₃CCCD. In: J. Chem. Phys. 46, 1967, S. 1907–1918.</ref> bzw. mit A = 4,03069, B = 818,384 und C = −46.457 im Temperaturbereich von 249,8 K bis 398 K<ref>D. R. Stull: Vapor Pressure of Pure Substances – Organic Compounds. In: Ind. Eng. Chem. 39, 1947, S. 517–540. doi:10.1021/ie50448a022.</ref>.

Wichtige thermodynamische Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle aufgelistet:

Eigenschaft	Typ	Wert [Einheit]
Standardbildungsenthalpie	ΔfH0gas	183,4 kJ·mol−1<ref name="Wagman">D. D. Wagman, J. E. Kilpatrick, K. S. Pitzer, F. D. Rossini: Heats, equilibrium constants, and free energies of formation of the acetylene hydrocarbons through the pentynes, to 1,500° K. In: J. Res. NBS. 35, 1945, S. 467–496.</ref>
Standardverbrennungsenthalpie	ΔcH0gas	1938,94 kJ·mol−1<ref name="Ullmann">Buckl, K.; Meiswinkel, A.: Propyne, in: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2008; doi:10.1002/14356007.m22_m01.</ref>
Wärmekapazität	cp	60,73 J·mol−1·K−1 (25 °C)<ref>Selected Values of Properties of Chemical Compounds. Thermodynamics Research Center, Texas A&M University, College Station, Texas, 1997.</ref> als Gas
Tripelpunkt	Ttriple	168,5 K<ref>O. Maass, C. H. Wright: Some physical properties of hydrocarbons containing two and three carbon atoms. In: J. Am. Chem. Soc. 43, 1921, S. 1098–1111.</ref>
Kritische Temperatur	TC	402,4 K<ref name="Tsonopoulos">C. Tsonopoulos, D. Ambrose: Vapor-Liquid Critical Properties of Elements and Compounds. 6. Unsaturated Aliphatic Hydrocarbons. In: J. Chem. Eng. Data. 41, 1996, S. 645–656.</ref>
Kritischer Druck	PC	56,3 bar<ref name="Tsonopoulos" />
Kritisches Volumen	VC	0,1635 l·mol−1<ref name="Tsonopoulos" />
Kritische Dichte	ρC	6,12 mol·l−1<ref name="Tsonopoulos" />

Chemische Eigenschaften

An der sehr reaktiven Dreifachbindung finden vor allem Additionsreaktionen statt. Wie alle endständigen Alkine besitzt Propin schwach saure Eigenschaften.

Protolyse von Propin

Protolyse von Propin

Mit starken Basen kann aber auch ein Dianion erzeugt werden.<ref>K. P. C. Vollhardt, N. E. Schore: Organische Chemie. 4. Auflage. Wiley-VCH, 2007, ISBN 978-3-527-31380-8, S. 41.</ref>

Durch Umsetzung mit Alkylhalogeniden ergeben sich 2-Alkine. So erhält man durch die Reaktion von Propin mit Methyliodid 2-Butin (Dimethylacetylen).<ref name="Heisig" />

Propin steht im Gleichgewicht mit Propadien:

H₃C−C≡CH ⇌ H₂C=C=CH₂

Sicherheitstechnische Kenngrößen

Propin bildet leicht entzündliche Gas-Luft-Gemische. Der Explosionsbereich liegt zwischen 1,8 Vol.‑% (38 g/m³) als untere Explosionsgrenze (UEG) und 16,8 Vol.‑% (280 g/m³) als obere Explosionsgrenze (OEG). Die Mindestzündenergie beträgt 0,11 mJ.<ref name="BG RCI T033">BG RCI-Merkblatt T 033 Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen, Jedermann-Verlag, 2009, ISBN 978-3-86825-103-6.</ref><ref name="Chen">Hsu-Fang Chen, Chan-Cheng Chen: A quantitative structure activity relationship model for predicting minimum ignition energy of organic substance in J. Loss Prev. Proc. Ind. 67 (2020) 104227, doi:10.1016/j.jlp.2020.104227.</ref> Die Grenzspaltweite wurde mit 0,74 mm bestimmt. Es resultiert damit eine Zuordnung in die Explosionsgruppe IIB. Die Zündtemperatur beträgt 340 °C. Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T2.<ref>E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen. Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase. Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft, Bremerhaven 2003.</ref> Analog zum Acetylen neigt Propin als endotherme Verbindung zum explosiven Selbstzerfall bei höheren Temperaturen und Drücken.<ref>F. Fitzgerald: Decomposition of Methyl Acetylene. In: Nature. 186, 1960, S. 386–387. doi:10.1038/186386a0.</ref>

Verwendung

Propin kann zusammen mit seinem Isomer Propadien (Allen) als Schweiß- und Schneidgas (MAPP-Gas) verwendet werden. Es ist weiterhin ein wichtiges Zwischenprodukt in der organischen Synthese, z. B. für die Herstellung von Vinylverbindungen.

Weblinks

Wiktionary: Propin – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

<references />