Malonsäuredinitril

Strukturformel
Allgemeines
Name	Malonsäuredinitril
Andere Namen	Dicyanomethan; Malodinitril; Malonitril; Malononitril; Propandinitril; Methylendinitril; Cyanoacetonitril;
Summenformel	C3H2N2
Kurzbeschreibung	farbloser[1] bis gelber Feststoff[2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	203-703-2
ECHA-InfoCard	100.003.368
PubChem	8010
ChemSpider	13884495
Wikidata	Q419572
Eigenschaften
Molare Masse	66,06 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,049 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	32 °C[2]
Siedepunkt	220 °C[2]
Dampfdruck	1 hPa (50 °C)[2]
Löslichkeit	leicht in Wasser (133 g·l−1 bei 20 °C)[2]; löslich in Ethanol und Diethylether[1];
Brechungsindex	1,4146 (34 °C)[3]
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 300‐311‐331‐319‐317‐410
	P: 273‐280‐304+340‐305+351+338‐311 [2]
Toxikologische Daten	25 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[5]
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	186,4 kJ/mol[6]
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Malonsäuredinitril, auch Propandinitril, ist eine chemische Verbindung aus der Stoffklasse der Nitrile mit der Formel CH₂(CN)₂. Malonsäuredinitril ist relativ sauer mit einem pK_s-Wert von 11 in Wasser.[7] Daher kann Malonsäuredinitril in einer Knoevenagel-Kondensation reagieren, zum Beispiel zur Herstellung von 2-Chlorbenzyliden-malonsäuredinitril.

Gewinnung und Darstellung

Malonsäuredinitril kann aus Chlorcyanoacetylen und Ammoniak hergestellt werden.[8] Im großtechnischen Maßstab wird Malonsäuredinitril bei der Umsetzung von Acetonitril mit Chlorcyan bei über 700 °C hergestellt. Andere Möglichkeiten zur Herstellung gehen von (2-Cyano-N-alkoxy)-acetimidoylhalogeniden aus, wobei ebenfalls Temperaturen zwischen 500 und 1000 °C benötigt werden.[9]

Eigenschaften

Malonitril ist ein brennbarer farbloser Feststoff, der leicht löslich in Wasser ist. Er zersetzt sich ab einer Temperatur von 130 °C, wobei Cyanwasserstoff, Stickstoffoxide, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid entstehen und eine Explosion möglich ist.[2] Die mittels DSC bestimmte Zersetzungswärme beträgt −108 kJ·mol⁻¹ bzw. −1650 kJ·kg⁻¹.[10] Bei niedrigeren Temperaturen kann es bei Kontakt mit starken Basen zu einer heftigen Polymerisation kommen, die ebenfalls explosionsartig verlaufen kann.[11]

Verwendung

In der Chemie ist Malonsäuredinitril ein Ausgangsmaterial für die Gewald-Reaktion, in welcher das Nitril mit einem Keton oder Aldehyd in Gegenwart von elementarem Schwefel und einer Base zu 2-Aminothiophenen kondensiert. Weiterhin spielt Malonsäuredinitril eine wichtige Rolle bei der Synthese einer Vielfalt von pharmazeutischen und agrochemischen Wirkstoffen.[12] Malonsäuredinitril ist ein Edukt für die Gewinnung von CS-Gas.

Synthese von 2-Chlorbenzyliden-malonsäuredinitril (CS-Gas)

Einzelnachweise

Eintrag zu Malononitril. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 5. Juli 2016.
Eintrag zu Malonitril in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 1. Februar 2016. (JavaScript erforderlich)
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. 3-322.
Eintrag zu Malononitrile im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
Datenblatt Malonsäuredinitril (PDF) bei Merck, abgerufen am 19. Januar 2011.
David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-23.
Evans pK_a table (PDF; 245 kB)
Peter B. Sargeant: Fluorocyclopropanes. I. Preparation and nuclear magnetic resonance spectra. In: Journal of Organic Chemistry. 35(3), 1970, S. 678–682.
Process for the preparation of malononitrile
T. Grewer, O. Klais: Exotherme Zersetzung - Untersuchungen der charakteristischen Stoffeigenschaften. (= Humanisierung des Arbeitslebens. Band 84). VDI-Verlag, Düsseldorf 1988, ISBN 3-18-400855-X, S. 8.
Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards. 6. Auflage. Vol. 1, Butherworth-Heinemann, 1999, ISBN 0-7506-3605-X, S. 386.
Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie. 4., neubearbeitete und erweiterte Auflage. Band 16, Verlag Chemie, Weinheim 1978, ISBN 3-527-20016-9, S. 419–423.

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[Römpp-1] Eintrag zu Malononitril. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 5. Juli 2016.

[GESTIS-2] Eintrag zu Malonitril in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 1. Februar 2016. (JavaScript erforderlich)

[CRC90_3_322-3] 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. 3-322.

[CLP_100.003.368-4] Eintrag zu Malononitrile im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.

[merck-5] Datenblatt Malonsäuredinitril (PDF) bei Merck, abgerufen am 19. Januar 2011.

[CRC90_5_23-6] David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-23.

[evans-7] Evans pK_a table (PDF; 245 kB)

[8] Peter B. Sargeant: Fluorocyclopropanes. I. Preparation and nuclear magnetic resonance spectra. In: Journal of Organic Chemistry. 35(3), 1970, S. 678–682.

[9] Process for the preparation of malononitrile

[Grewer-10] T. Grewer, O. Klais: Exotherme Zersetzung - Untersuchungen der charakteristischen Stoffeigenschaften. (= Humanisierung des Arbeitslebens. Band 84). VDI-Verlag, Düsseldorf 1988, ISBN 3-18-400855-X, S. 8.

[11] Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards. 6. Auflage. Vol. 1, Butherworth-Heinemann, 1999, ISBN 0-7506-3605-X, S. 386.

[12] Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie. 4., neubearbeitete und erweiterte Auflage. Band 16, Verlag Chemie, Weinheim 1978, ISBN 3-527-20016-9, S. 419–423.