Tetracyanoethylen

Strukturformel
Struktur von Tetracyanoethylen
Allgemeines
Name	Tetracyanoethylen
Andere Namen	TCNE Ethentetracarbonitril Percyanoethen
Summenformel	C6N4
Kurzbeschreibung	rein: farblos, handelsüblich: beige bis gelbliche Masse<ref name="Carboni">R. A. Carboni: Vorlage:Linktext-Check In: Organic Syntheses. 39, 1959, S. 64, doi:10.15227/orgsyn.039.0064; Coll. Vol. 4, 1963, S. 877 (PDF).</ref><ref name="Merck SDB">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 211-578-0 ECHA-InfoCard 100.010.527 PubChem 12635 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	128,09 g·mol−1
Aggregatzustand	fest<ref name="Sigma" />
Dichte	1,35 g·cm−3<ref name="Merck SDB" />
Schmelzpunkt	201–202 °C<ref name="Carboni" />
Siedepunkt	223 °C<ref name="Merck SDB" />
Löslichkeit	hydrolysiert in Wasser<ref name="Merck SDB" /> löslich in Dichlormethan<ref name="Linn">W. J. Linn: Vorlage:Linktext-Check In: Organic Syntheses. 49, 1969, S. 103, doi:10.15227/orgsyn.049.0103; Coll. Vol. 5, 1973, S. 1007 (PDF).</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref> Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 300​‐​312+332 P: 261​‐​264​‐​280​‐​301+310​‐​302+352+312​‐​304+340+312<ref name="Sigma" />
Toxikologische Daten	5 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="Merck SDB" /><ref name="Sigma" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Tetracyanoethylen – auch abgekürzt TCNE (TetraCyaNoEthylen) – ist eine hygroskopische organische Verbindung aus der Stoffgruppe der Nitrile und hat eine flache, ebene Struktur.

Darstellung und Reaktionen

Tetracyanoethylen wird durch Bromierung von Malonsäuredinitril in Gegenwart von Kaliumbromid hergestellt, wobei ein Kaliumbromid-Komplex erhalten wird, der anschließend mit Kupferpulver in der Hitze dehalogeniert wird.<ref name="merck index">The Merck Index. An Encyclopaedia of Chemicals, Drugs and Biologicals, 14. Auflage, 2006, ISBN 978-0-911910-00-1, S. 1582.</ref><ref name="Carboni" />

<math>\mathrm{4\ H_2C(CN)_2 \ \xrightarrow[H_2O,\ \Delta]{8\ Br_2,\ KBr}\ KBr + [Br_2C(CN)_2]_4}</math>

<math>\mathrm{KBr + [Br_2C(CN)_2]_4\ \xrightarrow[-KBr,\ CuBr_2]{Cu,\ \Delta}\ (CN)_2C=C(CN)_2}</math>

Oxidation von Tetracyanoethylen mit Wasserstoffperoxid führt zum Tetracyanoethylenoxid, welches für ein Epoxid ungewöhnliche chemische Eigenschaften aufweist.<ref name="Linn" />

<math>\mathrm{(CN)_2C=C(CN)_2\ \xrightarrow[-4\ bis\ 10\ ^{\circ}C]{H_2O_2,\ CH_3CN}\ (CN)_2C\frac{\diagup O\diagdown }{} C(CN)_2}</math>

Eigenschaften

Tetracyanoethylen sublimiert bei 130–140 °C und 0,133 hPa.<ref name="Carboni" /> TCNE besitzt eine monokline Kristallstruktur mit der Raumgruppe P2₁/n (Raumgruppen-Nr. 14, Stellung 2)Vorlage:Raumgruppe/14.2 mit einer Einheitszelle mit a = 7,4890 Å, b = 6,2045 Å, c = 69911 Å und β = 97,235°.<ref name="Capitán">Maria J. Capitán, Jesús Álvarez, Cristina Navio: Study of the electronic structure of electron accepting cyano-films: TCNQversusTCNE. In: Physical Chemistry Chemical Physics. Band 20, Nr. 15, 2018, S. 10450–10459, doi:10.1039/C7CP07963J. </ref>

TCNE wird oft als Elektronenakzeptor eingesetzt.<ref name="Capitán" /> Cyanogruppen weisen <math>\pi</math>*-Orbitale mit niedriger Energie auf, und die Gegenwart von vier solchen Gruppen, deren <math>\pi</math>-Systeme durch die zentrale C=C-Doppelbindung verbunden (konjugiert) sind, ergibt einen hervorragenden Elektronenakzeptor. So reagiert TCNE mit Iodiden unter Bildung des Radikalanions.<ref>Neil G. Connelly, William E. Geiger: Chemical Redox Agents for Organometallic Chemistry. In: Chemical Reviews. Band 96, Nr. 2, 1996, S. 877–910, doi:10.1021/cr940053x. </ref>

<math>\mathrm{(CN)_2C=C(CN)_2 + I^- \ \xrightarrow{} \ [(CN)_2C=C(CN)_2]^- + \dfrac{1}{2} I_2}</math>

Verwendung

Wegen der Planarität des Moleküls und seiner Fähigkeit, leicht Elektronen aufzunehmen, ist TCNE auch verwendet worden, eine Reihe organischer Supraleiter herzustellen – üblicherweise als ein-Elektron-Oxidationsmittel für einen organischen Elektronendonator.<ref>Stuart Cantrill: A noble cause. In: Nature Nanotechnology. 2008, S. 1–1, doi:10.1038/nnano.2008.8. </ref><ref>Sailesh Chittipeddi, K. R. Cromack, Joel S. Miller, A. J. Epstein: Ferromagnetism in molecular decamethylferrocenium tetracyanoethenide (DMeFc TCNE). In: Physical Review Letters. Band 58, Nr. 25, 1987, S. 2695–2698, doi:10.1103/PhysRevLett.58.2695. </ref> Solche Charge-Transfer-Komplexe werden (nach Klaus Bechgaard) manchmal Bechgaard-Salze genannt.

Sicherheit

TCNE hydrolysiert in Wasser und an feuchter Luft zu sehr giftiger Blausäure. Entsprechende Vorsichtsmaßnahmen sollten beim Umgang mit der Substanz eingehalten werden.<ref name="Carboni" />

Einzelnachweise

<references />