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.jpg/1280px-Liquid_Ethenone_(ketene).jpg) | |
| 名前 | |
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| 推奨IUPAC名
エテノン[1] | |
| その他の名前
ケテン
カルボメテン ケトエチレン | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| 1098282 | |
| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.006.671 |
| EC番号 |
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PubChem CID
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| RTECS番号 |
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| ユニイ |
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CompToxダッシュボード （EPA）
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| プロパティ | |
| C 2 H 2 O | |
| モル質量 | 42.037グラム/モル |
| 外観 | 無色の気体 |
| 臭い | 貫通する |
| 密度 | 1.93 g/cm 3 |
| 融点 | −150.5 °C (−238.9 °F; 122.6 K) |
| 沸点 | −56.1 °C (−69.0 °F; 217.1 K) |
| 分解する | |
| 溶解度 | アセトン、 エタノール 、エチルエーテル 、芳香族溶剤、ハロカーボンに可溶 |
| 蒸気圧 | >1気圧（20℃）[2] |
屈折率（nD ）
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1.4355 |
| 熱化学 | |
熱容量 （℃）
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51.75 J/K モル |
標準生成エンタルピー （Δ f H ⦵ 298） |
−87.24 kJ/モル |
| 危険 | |
| NFPA 704（ファイアダイヤモンド） | |
| 引火点 | −107 °C (−161 °F; 166 K) |
| 爆発限界 | 5.5～18% |
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |
LD 50（中間投与量）
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1300 mg/kg（経口、ラット） |
LC 50（中央値濃度）
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17 ppm（マウス、10分）[3] |
LC Lo (公表最低額)
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23 ppm（マウス、30分） 53 ppm（ウサギ、2時間） 53 ppm（モルモット、2時間） 750 ppm（ネコ、10分） 200 ppm（サル、10分） 50 ppm（マウス、10分） 1000 ppm（ウサギ、10分）[3] |
| NIOSH（米国健康曝露限界）： | |
PEL（許可）
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TWA 0.5 ppm (0.9 mg/m 3 ) [2] |
REL（推奨）
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TWA 0.5 ppm (0.9 mg/m 3 ) ST 1.5 ppm (3 mg/m 3 ) [2] |
IDLH（差し迫った危険）
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5ppm [2] |
| 安全データシート（SDS） | 外部MSDS |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
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エテノンはケテンの正式名称であり、化学式C 2 H 2 OまたはH 2 C=C=Oで表される有機化合物です。ケテン類の中で最も単純な化合物であり、アセチル化反応における重要な試薬です。[4] [5]
プロパティ
エテノンは（標準条件下で）反応性の高いガスであり、鋭く刺激臭があります。低温（-80℃）でのみ比較的安定です。そのため、使用するたびに調製し、直ちに処理する必要があります。さもなければ、ジケテンへの二量化が起こったり、取り扱いが困難なポリマーが形成されたりする可能性があります。二酸化硫黄を添加することで重合を抑制できます。[6]エテノンは蓄積性二重結合を持つため、水素酸性化合物に容易に付加し、例えば水と反応して酢酸を生成したり、第一級アミンまたは第二級アミンと反応して対応するアセトアミドを生成します。
準備
エテノンは、トリエチルリン酸を触媒として700～750℃で酢酸を加熱脱水することによって生成される。[7] [8]
- CH 3 CO 2 H → CH 2 =C=O + H 2 O
また、アセトンを600～700℃で熱分解することによって実験室規模で生産されている。[9] [10]
- CH 3 COCH 3 →CH 2 =C=O + CH 4
この反応はシュミドリンケテン合成と呼ばれています。[11]
実験室規模では、メルドラム酸を200℃以上の温度で熱分解することによって生成することができます。[引用が必要]
歴史
エテノンは1907年、NTMウィルスモアによってアセトンまたは無水酢酸の蒸気を高温の白金線で熱分解することによって初めて生産されました。この装置は後にチャールズ・D・ハードによって「ハードランプ」または「ケテンランプ」へと発展しました。この装置は、加熱されたフラスコに入ったアセトンから発生する蒸気を、赤熱するまで電気的に加熱された金属フィラメントで熱分解する仕組みで、未反応のアセトンを沸騰フラスコに戻すためのコンデンサーも備えています。その後、他の加熱方法も使用され、同様の方法が無水酢酸合成用のケテンの工業生産において大規模に利用されました。[12] [13] [14]
エテノンはヘルマン・シュタウディンガーによって同時期に発見された（臭化臭化アセチルと金属亜鉛の反応による）[15] [16]酢酸の脱水は1910年に報告された。[17]
無水酢酸の熱分解についても記述されている。[18]
自然発生
エテノンは宇宙空間、彗星、あるいは星間物質の一部としてガス中に存在することが観測されている。[19]
使用
エテノンは酢酸から無水酢酸を製造するために使用される。一般的には化合物のアセチル化に用いられる。 [20]
エテノンは、ルイス酸（AlCl 3、ZnCl 2、またはBF 3）などの触媒存在下でホルムアルデヒドと反応してβ-プロピオラクトンを生成する。[21]エテノンの技術的に最も重要な用途は、長鎖カルボン酸の亜鉛塩の存在下、トルエン中、約50℃でクロトンアルデヒドと反応させることによるソルビン酸の合成である。この反応により3-ヒドロキシ-4-ヘキセン酸のポリエステルが得られ、これは[22]熱分解または加水分解によってソルビン酸に解重合される。
エテノンは非常に反応性が高く、求核剤と反応してアセチル基を形成する傾向があります。例えば、水と反応して酢酸を形成します[23]。酢酸と反応して無水酢酸を形成します[24]。アンモニアとアミンと反応してエタナミドを形成します[25]。また、乾燥ハロゲン化水素と反応してアセチルハロゲン化物を形成します[25] 。
酢酸の生成は、1,1-ジヒドロキシエテンが最初に生成し、それが互変異性化して最終生成物となると考えられます。[26]
エテノンは[2+2]光環化付加反応により、ジケテンと呼ばれる環状二量体を形成する。そのため、長期間保管してはならない。[27]
ケテンの付加環化は制御が難しいため、通常はジクロロケテンが代わりに使用され、その後亜鉛-銅カップルによる脱ハロゲン化が行われます。[28]
危険
高濃度のエテノンに曝露すると、ヒトは目、鼻、喉、肺などの身体部位に刺激を感じます。マウス、ラット、モルモット、ウサギを用いた長期毒性試験では、生成されたエテノンの濃度が0.2 mg/リットル（116 ppm ）と低く、10分間曝露しただけでも小動物の死亡率が高くなることが示されました。これらの知見は、エテノンが毒性学的にホスゲンと同一であることを示しています。[29] [20]
一部の電子液体製品の添加剤であるビタミンEアセテートの熱分解におけるケテンの生成は、電子タバコの使用によって引き起こされると報告されている肺損傷[30]の考えられるメカニズムの1つです。 [31] 多くの特許では、さまざまな金属やセラミックを使用してカルボン酸と酢酸からケテンを触媒的に生成することを記載しており、その一部は、電子タバコまたはベイプ製品の使用関連肺損傷（EVALI）の患者の電子タバコデバイスで発生することが知られています。[32] [33]
職業性曝露限界は、 8時間加重平均で0.5 ppm（0.9 mg/m 3 ）に設定されています。 [34] IDLH限界は、ヒトにおいて臨床的に関連する生理学的反応を引き起こす最低濃度である5 ppmに設定されています。[35]
参考文献
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文学
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外部リンク
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