Tetrahydropyran

Strukturformel
Struktur von Tetrahydropyran
zwei unterschiedliche Darstellungsweisen von Tetrahydropyran
Allgemeines
Name	Tetrahydropyran
Andere Namen	Pentamethylenoxid Oxan (Hantzsch-Widman) Oxacyclohexan THP
Summenformel	C5H10O
Kurzbeschreibung	farblose, hygroskopische Flüssigkeit<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 205-552-8 ECHA-InfoCard 100.005.048 PubChem 8894 ChemSpider 8554 DrugBank DB02412 Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	86,13 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	0,88 g·cm−3<ref name="GESTIS" />
Schmelzpunkt	−49,2 °C<ref name="GESTIS" />
Siedepunkt	88 °C<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	95,3 hPa (25 °C)<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	mäßig in Wasser (80 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS" />
Brechungsindex	1,421<ref name="CRC">CRC Handbook of Tables for Organic Compound Identification, Third Edition, 1984, ISBN 0-8493-0303-6.</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 225​‐​315​‐​319​‐​335 EUH: 019 P: 210​‐​233​‐​240​‐​261​‐​280​‐​302+352<ref name="GESTIS" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Tetrahydropyran ist eine heterocyclische, sauerstoffhaltige, chemische Verbindung aus der Gruppe der cyclischen Ether. Es ist eine farblose, hygroskopische Flüssigkeit. Sie ist leichtentzündlich und bildet am Licht in Gegenwart von Luft explosive Peroxide. Deshalb wird sie meist mit Stabilisatorzusätzen versehen.

Vorkommen

Der Tetrahydropyranring bildet recht häufig die Grundstruktur in Naturstoffen. So kommt er in Kohlenhydraten, wie zum Beispiel Rohrzucker, Traubenzucker und Galactose vor und wird dort als Pyranoseform bezeichnet. Der sehr kompliziert gebaute Naturstoff Maitotoxin, ein starker Giftstoff, der von marinen Algen produziert wird, enthält 28 Tetrahydropyranringe im Molekülgerüst.

Gewinnung und Darstellung

Eine Standardmethode zur Synthese von Tetrahydropyran ist die Hydrierung von Dihydropyran mit Raney-Nickel als Katalysator.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Dehydratisierung von 1,5-Diolen, welche auch als cyclisierende, intramolekulare Kondensationsreaktion aufgefasst werden kann.<ref>Theophil Eicher, Siegfried Hauptmann, Andreas Speicher: The chemistry of heterocycles : structure, reactions, synthesis and applications. 3rd, completely rev. and enlarged ed Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2012, ISBN 978-3-527-66987-5, S. 51 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>

Eigenschaften

Seine Dämpfe sind dreimal so schwer wie Luft. Der Tetrahydropyranring bildet im Raum keine planare Struktur, sondern meist eine Sesselform aus.<ref name="Hubert Koebernick">Hubert Koebernick: Darstellung und konformationsanalyse von 2.4-diamino-pyranosen. 1975, OCLC 74320162, S. 18 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref> Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log₁₀(P) = A−(B/(T+C)) (P in kPa, T in °C) mit A = 5,85520, B = 1131,93 und C = 205,83.<ref name="Rodrı́guez">S. Rodríguez, H. Artigas, C. Lafuente, A. M. Mainar, F. M. Royo: Isobaric vapour–liquid equilibrium of binary mixtures of some cyclic ethers with chlorocyclohexane at 40.0 and 101.3 kPa. In: Thermochim. Acta, 362, 2000, S. 153–160 (doi:10.1016/S0040-6031(00)00580-3).</ref>

Dampfdruckfunktion von Tetrahydropyran

Die Verbindung zeigt mit einem Wassergehalt von 39,5 Mol% ein bei 75 °C siedendes Azeotrop.<ref>J. Gmehling, J. Menke, J. Krafczyk, K. Fischer: Azeotropic Data, VCH, Weinheim 1994, ISBN 3-527-28671-3, S. 936.</ref> Die Mischbarkeit mit Wasser ist begrenzt. Mit steigender Temperatur sinkt die Löslichkeit von Tetrahydropyran in Wasser bzw. steigt die Löslichkeit von Wasser in Tetrahydropyran.<ref name="Stephenson" />

Löslichkeiten zwischen Tetrahydropyran und Wasser<ref name="Stephenson">R. M. Stephenson: Mutual Solubilities: Water-Ketones, Water-Ethers, and Water-Gasoline-Alcohols in J. Chem. Eng. Data 37 (1992) 80–95, doi:10.1021/je00005a024.</ref>
Temperatur	°C	0	9,4	19,9	31,0	39,6	50,5	60,7	71,3	81,3
Tetrahydropyran in Wasser	in Ma-%	12,90	10,03	8,57	6,88	6,04	5,16	4,62	4,50	4,29
Wasser in Tetrahydropyran	in Ma-%	2,08	2,35	2,50	2,63	2,99	3,20	3,64	3,98	4,21

Verwendung

Tetrahydropyran wird gelegentlich als Lösungsmittel bei Grignard-Reaktionen verwendet. Es bildet weiterhin die Basis für viele abgeleitete Verbindungen (z. B. Tetrahydropyran-2,6-dion und Tetrahydropyran-2,4-diole).

Als Schutzgruppe

Bei organischen Synthesen wird die 2-Tetrahydropyranylgruppe als Schutzgruppe für Alkohole und Thiole benutzt. Dazu wird das Substrat mit Dihydropyran zum basenstabilen Tetrahydropyranylether umgesetzt.

Sicherheitshinweise

Bei Kontakt von Tetrahydropyran mit Luft bilden sich Peroxide und explosive Dämpfe.

Literatur

• Paul A. Clarke, Soraia Santos: Strategies for the Formation of Tetrahydropyran Rings in the Synthesis of Natural Products. In: European Journal of Organic Chemistry. 2006, S. 2045, doi:10.1002/ejoc.200500964.
• Voigt, Tobias: Prins-Cyclisierung an fester Phase – Kombinatorische Synthese einer Tetrahydropyran-Bibliothek. Dissertation, Universität Dortmund, 2006.

Weblinks

• Liste von Tetrahydropyranderivaten (englisch)

Einzelnachweise

<references />