Allylisothiocyanat

Strukturformel
Strukturformel von Allylisothiocyanat
Allgemeines
Name	Allylisothiocyanat
Andere Namen	Allylsenföl ätherisches Allylsenföl 3-Isothiocyanato-1-propen
Summenformel	C4H5NS
Kurzbeschreibung	farblose bis gelbliche Flüssigkeit mit stechend scharfem bis tränenreizendem Geruch<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 200-309-2 ECHA-InfoCard 100.000.281 PubChem 5971 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	99,16 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,02 g·cm−3<ref name="GESTIS" />
Schmelzpunkt	−80 °C<ref name="GESTIS" />
Siedepunkt	151 °C<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	5,21 hPa (20 °C)<ref name="GESTIS" /> 9,09 hPa (30 °C)<ref name="GESTIS" /> 15,3 hPa (40 °C)<ref name="GESTIS" /> 25,1 hPa (50 °C)<ref name="GESTIS" /> 50 hPa (65 °C)<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	schlecht in Wasser (2 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS" />
Brechungsindex	1,5306 (20 °C)<ref name="CRC90_3_12">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. 3-12.</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS" /> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 226​‐​301​‐​310​‐​330​‐​315​‐​319​‐​335​‐​410 P: 210​‐​280​‐​304+340​‐​310​‐​332+313​‐​337+313​‐​309+310<ref name="GESTIS" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Allylisothiocyanat (AITC) ist ein organischer ungesättigter Stoff, der der Gruppe der Allylverbindungen mit der Formel H₂C=CH–CH₂–R zugeordnet werden kann. Gleichzeitig kann er als Ester der unbeständigen Isocyansäure HN=C=S angesehen werden.

Vorkommen

Allylisothiocyanat kommt frei in der Natur nicht vor. Es bildet sich bei der enzymatischen Umsetzung des Senfölglycosids Sinigrin, das mit einem Gehalt von über 95 % Hauptbestandteil des Senföls des Schwarzen Senfs (Brassica nigra) ist. Es wird daher auch als Allylsenföl bezeichnet. Die Freisetzung der Verbindung erfolgt durch eine Hydrolyse bei der Nahrungsaufnahme oder Verarbeitung z. B. durch Kochen. Allylisothiocyanat ist – neben anderen Inhaltsstoffen – verantwortlich für den scharfen Geschmack von Senf, Meerrettich und Wasabi.

Datei:Thioglycoside to Allyl Isothiocyanate V.1.png

Allylisothiocyanat (unten, blau markiert) bildet sich bei der Hydrolyse von Sinigrin,<ref name="Clayden">Jonathan Clayden, Nick Greeves, Stuart Warren, Peter Wothers: Organic Chemistry, Oxford University Press, 2001, ISBN 978-0-19-850346-0, S. 1367–1368.</ref> einem Pflanzeninhaltsstoff (z. B. von Knoblauchsrauke oder von Schwarzem Senf).

Geschichte

Erste Synthesen der Verbindung wurden vom schweizerischen Chemiker Otto Billeter<ref name="Billeter">O. Billeter: „Über organische Sulfocyanverbindungen“ in Ber. Deutsch. Chem. Ges. 8 (1875) 462–466.</ref> und dem deutschen Chemiker Gustav Theodor Gerlach<ref name="Gerlach">G. Gerlach: Ueber Pseudopropyl- und Allyrhodanür in Liebigs Ann. Chem. Pharm. 178 (1875) 80–91, doi:10.1002/jlac.18751780106.</ref> im Jahr 1875 beschrieben.<ref name="Soukup_org">Rolf Werner Soukup: Chemiegeschichtliche Daten organischer Substanzen, Version 2020, S. 13 pdf.</ref>

Darstellung und Gewinnung

Die technische Herstellung von Allylisothiocyanat erfolgt durch die Umsetzung von Allylchlorid mit Kaliumthiocyanat.<ref name="Ullmann">F. Romanowski; H. Klenk: Thiocyanates and Isothiocyanates, Organic, in: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2012; doi:10.1002/14356007.a26_749.</ref>

<math>\mathrm{CH_2{=}CHCH_2Cl + KSCN \rightarrow CH_2{=}CHCH_2N{=}C{=}S + KCl}</math>

Weiterhin kann die Verbindung leicht durch eine Isomerisierung von Allylthiocyanat durch Erhitzen bzw. Destillation erhalten werden.<ref name="Emerson">Smith, P.A.S.; Emerson, D.W.: The Isomerization of Alkyl Thiocyanates to Isothiocyanates in J. Am. Chem. Soc. 82 (1960) 3076–382, doi:10.1021/ja01497a025.</ref>

<math>\mathrm{CH_2{=}CHCH_2S{=}C{=}N \rightarrow CH_2{=}CHCH_2N{=}C{=}S}</math>

Chemisch hergestelltes Allylisocyanat wird auch als Synthetisches Senföl bezeichnet.

Eigenschaften

Allylisothiocyanat ist ein farbloses bis schwach gelbliches, wasserdampfflüchtiges und optisch inaktives Öl von stechendem Geruch. Es ist schwer wasserlöslich, aber mischbar mit den organischen Lösungsmitteln Ethanol, Diethylether und Benzol. Allylisothiocyanat ist sehr reaktiv. Bereits von kaltem Wasser wird es binnen weniger Minuten zu Allylamin hydrolysiert. Es ist empfindlich gegen Licht, Luft, Wärme und Schwermetalle. Bei längerem Stehen zerfällt es unter Bildung einer orangerot gefärbten Substanz.<ref name="RÖMPP">Otto-Albrecht Neumüller (Hrsg.): Römpps Chemie-Lexikon. Band 1: A–Cl. 8. neubearbeitete und erweiterte Auflage. Franckh’sche Verlagshandlung, Stuttgart 1979, ISBN 3-440-04511-0, S. 141.</ref>

Verwendung

• Mutagenes Insektengift
• Keimhemmungsmittel für Weizen, Erbsen, Raps, Salat (Lebensmittelprodukte wie z. B. Japanische Tubenmeerrettiche)
• Aroma für Lebensmittel, z. B. Fruchtsenfsauce
• Synthese von Kampfstoffen
• Krebsbekämpfung: In einer Studie war Senfsamenpulver in vitro hochwirksam gegen Blasenkrebs-Zellen. Da Allylisothiocyanat mit dem Urin ausgeschieden wird, scheint eine Anwendung des Pulvers in vivo bei Blasenkrebs vielversprechend.<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Einzelnachweise

<references />