Acetoncyanhydrin

Strukturformel
Allgemeines
Name	Acetoncyanhydrin
Andere Namen	2-Hydroxy-2-methylpropionitril 2-Cyanopropan-2-ol 2-Methyl-lactonitril
Summenformel	C4H7NO
Kurzbeschreibung	farblose bis gelbliche Flüssigkeit mit schwachem Bittermandelgeruch[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 75-86-5 EG-Nummer 200-909-4 ECHA-InfoCard 100.000.828 PubChem 6406 ChemSpider 6166 DrugBank DB02203 Wikidata Q222936
Eigenschaften
Molare Masse	85,11 g·mol^−1
Aggregatzustand	flüssig[1]
Dichte	0,93 g·cm^−3 (20 °C)[1]
Schmelzpunkt	−20 °C[1]
Siedepunkt	82 °C (30,7 hPa)[1]
Dampfdruck	1,1 hPa (20 °C)[1]
Löslichkeit	mischbar mit Wasser[1]
Brechungsindex	1,3992 (20 °C)[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[1] Gefahr H- und P-Sätze H: 300​‐​310​‐​330​‐​370​‐​410 P: 280​‐​284​‐​302+352​‐​403+233​‐​501[1]
Toxikologische Daten	18,65 mg·kg^−1 (LD50, Ratte, oral)[4]
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf^0	−120,9 kJ·mol^−1 (Flüssigkeit)[5]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Acetoncyanhydrin ist eine farblose, wasserlösliche, schwach nach Blausäure riechende Flüssigkeit, die durch Verunreinigungen, die aus der Synthese stammen, meist gelblich verfärbt ist. Acetoncyanhydrin ist ein wichtiger C4-Baustein in der chemischen Industrie. Es ist das Nitril der 2-Hydroxyisobuttersäure.

Gewinnung und Darstellung

Acetoncyanhydrin kann durch die Addition von Cyanwasserstoff an Aceton hergestellt.[6] Im Labormaßstab kann eine Addition von Natriumcyanid an Aceton und anschließendes Ansäuern mit Schwefelsäure genutzt werden.[7] Eine Reaktion von Kaliumcyanid, Aceton und Essigsäure ist auch in einem Flow-Reaktor möglich.[8]

Verwendung

Acetoncyanhydrin wird zur Herstellung von Methacrylsäuremethylester[6] (Ausgangsstoff zur Herstellung von Plexiglas) und Azobisisobutyronitril verwendet werden.[9] Weiterhin kann Acetoncyanhydrin in Strecker-Synthesen,[10][11][12] Mitsunobu-Reaktionen[13] und zur Hydrocyanierung.[14] Durch Hydrolyse lässt sich aus Acetoncyanhydrin der C4-Baustein Hydroxyisobuttersäureamid[S 1] synthetisieren.[15]

Biologische Bedeutung

Pflanzen wie z. B. Flachs, Maniok, Limabohnen oder der Kautschukbaum enthalten das cyanogene Glycosid Linamarin, das bei Verletzung der Pflanzen in Acetoncyanhydrin und weiter zu Blausäure als Verteidigungsstrategie umgesetzt wird.[16]

Sicherheitshinweise

Acetoncyanhydrin zerfällt bei Erwärmung und Kontakt mit alkalischen Stoffen, Wasser und Säuren leicht in Aceton und die hochgiftige Blausäure. Acetoncyanhydrin wird über den Atemtrakt und die Haut aufgenommen.[1]

Einzelnachweise

1. Eintrag zu Acetoncyanhydrin in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Januar 2022. (JavaScript erforderlich)
2. 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. 3-4.
3. Eintrag zu 2-hydroxy-2-methylpropionitrile im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
4. Eintrag zu Acetone cyanohydrin in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM) (Seite nicht mehr abrufbar, Inhalt nun verfügbar via PubChem ID 6406)
5. W. M. Haynes (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 97. Auflage. (Internet-Version: 2016), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-3.
6. Eintrag zu Cyanhydrine. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 27. Mai 2014.
7. R. F. B. Cox, R. T. Stormont: ACETONE CYANOHYDRIN In: Organic Syntheses. 15, 1935, S. 1, doi:10.15227/orgsyn.015.0001; Coll. Vol. 2, 1943, S. 7 (PDF).
8. Thomas S. A. Heugebaert, Bart I. Roman, Ann De Blieck, Christian V. Stevens: A safe production method for acetone cyanohydrin. In: Tetrahedron Letters. Band 51, Nr. 32, 2010, S. 4189–4191, doi:10.1016/j.tetlet.2010.06.004. 
9. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 1. Auflage. Wiley, 2003, ISBN 978-3-527-30385-4, doi:10.1002/14356007.a13_177. 
10. Stephen Patterson, Deuan C. Jones, Emma J. Shanks, Julie A. Frearson, Ian H. Gilbert, Paul G. Wyatt, Alan H. Fairlamb: Synthesis and Evaluation of 1‐(1‐(Benzo[ b ]thiophen‐2‐yl)cyclohexyl)piperidine (BTCP) Analogues as Inhibitors of Trypanothione Reductase. In: ChemMedChem. Band 4, Nr. 8, 2009, S. 1341–1353, doi:10.1002/cmdc.200900098, PMID 19557802. 
11. Thomas Heugebaert, Joke Van Hevele, Wouter Couck, Vicky Bruggeman, Sarah Van der Jeught, Kurt Masschelein, Christian V. Stevens: A Straightforward Entry to 7‐Azabicyclo[2.2.1]heptane‐1‐carbonitriles in the Synthesis of Novel Epibatidine Analogues. In: European Journal of Organic Chemistry. Band 2010, Nr. 6, 2010, S. 1017–1020, doi:10.1002/ejoc.200901277. 
12. Matteo Pori, Paola Galletti, Roberto Soldati, Daria Giacomini: Asymmetric Strecker Reaction with Chiral Amines: a Catalyst‐Free Protocol Using Acetone Cyanohydrin in Water. In: European Journal of Organic Chemistry. Band 2013, Nr. 9, 2013, S. 1683–1695, doi:10.1002/ejoc.201201533. 
13. Claudio Gioia, Agnès Hauville, Luca Bernardi, Francesco Fini, Alfredo Ricci: Organocatalytic Asymmetric Diels–Alder Reactions of 3‐Vinylindoles. In: Angewandte Chemie International Edition. Band 47, Nr. 48, 2008, S. 9236–9239, doi:10.1002/anie.200804275. 
14. James C. Anderson, Alexander J. Blake, Matthew Mills, Paul D. Ratcliffe: A General One-Step Synthesis of β-Nitronitriles. In: Organic Letters. Band 10, Nr. 18, 2008, S. 4141–4143, doi:10.1021/ol801691c. 
15. Patent DE102016210285A1: Verfahren zur Herstellung von Methacrylaten und Methacrylsäure. Veröffentlicht am 14. Dezember 2017, Anmelder: Evonik Röhm GmbH, Erfinder: Steffen Krill, Peter Patrick, Sönke Bröcker, Belaid Ait Aissa.‌
16. Eintrag zu cyanogene Glycoside. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 27. Mai 2014.

Anmerkungen

1. Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Hydroxyisobuttersäureamid: CAS-Nr.: 13027-88-8, EG-Nr.: 235-890-1, ECHA-InfoCard: 100.032.613, PubChem: 83059, Wikidata: Q72491451.