Meine Merkliste
my.chemie.de  
Login  

Propylenoxid



Strukturformel
Allgemeines
Name Propylenoxid
Andere Namen 1,2-Epoxipropan, Methyloxiran, Propylenether, Propenoxid, HPPO
Summenformel C3H6O
CAS-Nummer 75-56-9
UN-Nummer 1280
Kurzbeschreibung farblose Flüssigkeit
Eigenschaften
Molmasse 58,1 g/mol
Aggregatzustand flüssig
Dichte 0,83 g/cm3
Schmelzpunkt -111,9 °C
Siedepunkt 34,2 °C
Flammpunkt -37 °C
Dampfdruck 57,7 kPa (20 °C)
Kritischer Punkt
  • Tc: 209,1 °C
  • pc: 4.920 kPa
  • ρc: 312 kg/m³
Löslichkeit gut löslich in Wasser, Ethanol
Sicherheitshinweise
R- und S-Sätze R: 45-46-12-20/21/22-36/37/38

S: 53-45

MAK 6 mg/m³
LD50 520-1.140 mg/kg (Ratte oral);

1.240-7.200 mg/kg (Kaninchen/Meerschweinchen perkutan)

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Propylenoxid oder 1,2-Epoxypropan (PO) ist eine leicht entflammbare, in Wasser und Alkohol lösliche, farblose Flüssigkeit mit ätherischem Geruch. Es wird aus Propen gewonnen und hauptsächlich zur Herstellung von wasserlöslichen Propylenglycol-Derivaten verwandt, kann aber auch als Korrosionsschutzzusatz für Pestizide, Kühlflüssigkeiten und Desinfektionsmittel Verwendung finden. Das Epoxid Propylenoxid ist kein natürlich vorkommender Stoff, sein Vorkommen in der Atmosphäre wird auf Industrieemissionen und deren Weiterverarbeitung zurückgeführt. Es wird angenommen, dass es nicht zur Ausbreitung des Ozonlochs beiträgt.

Inhaltsverzeichnis

Synthese

1985 belief sich die Produktion von Propylenoxid weltweit auf etwa 2,9 Mt, 1991 auf etwa 4,2 Mt. Der geschätzte weltweite Bedarf betrug 2001 ca. 4,8 Mt. Die installierte weltweite jährliche Produktionskapazität lag am 1. Januar 2002 bei 5,8 Mt.[1]

Chlorhydrinverfahren

Beim Chlorhydrinverfahren wird Propen mit Chlor und Wasser (wobei Hypochlorige Säure in situ erzeugt wird) zu zwei Isomeren umgesetzt, von denen nur eines im zweiten Reaktionsschritt mit Hydroxidionen zu Propylenoxid und Wasser umgesetzt wird. Die Hydroxidionen werden aus Kalkmilch Ca(OH)2 gewonnen, so dass als Koppelprodukt Calciumchlorid CaCl2 anfällt (auf 100 kg Propylenoxid kommen 200 kg Calciumchlorid). Dieses führt zu einer großen Abwasserbelastung.


2C3H6 + Cl2 + H2O → 2C3H7ClO


C3H7ClO + OH → C3H6O + Cl + H2O

Der Propylenoxid-Herstellkapazitätsanteil nach dem Chlorhydrinverfahren lag 1985 weltweit bei rund 55 %, 1991 bei etwa 52 %.

Prileschajew-Reaktion

Die Epoxidierung von Propen erfolgt bei der Prileschajew-Reaktion (oder auch Prilezhaef-Reaktion) über die Umsetzung mit einem Hydroperoxid, dessen stark reaktionsfreudige Peroxid-Gruppe mit der Doppelbindung des Propen reagiert. Das parallel entstehende 1-Phenylethanol reagiert weiter zu Styrol.


C3H6 + C8H10O2 → C3H6O + C8H10O

HPPO-Verfahren

Beim diesem der Prileschajew-Reaktion ähnlichen Verfahren erfolgt die Umsetzung des Propylens mit Wasserstoffperoxid (engl. Kürzel HP):

C3H6 + H2O2 → C3H6O + H2O

Da als einziges Nebenprodukt Wasser entsteht, gilt dieses Verfahren als besonders wirtschaftlich und umweltfreundlich. Es benötigt eine vorgeschaltete Anlage zur Herstellung von Wasserstoffperoxid, aber muss im Gegensatz zu den anderen Verfahren keine Infrastruktur oder Märkte für Nebenprodukte aufweisen. Die erste großtechnische Anlage, die dieses Verfahren nutzt, wird in Antwerpen errichtet und soll ab 2008 gemeinsam von BASF und Dow Chemical betrieben werden.[2]. Ein ähnliches Verfahren ist von Degussa und Uhde entwickelt worden.

Reaktivität

Propylenoxid neigt weniger stark zur Selbstpolymerisation als Ethylenoxid, eine solche kann jedoch von Katalysatoren wie den Salzen Aluminium-, Eisen- oder Zinnchlorid, sowie Basen, Säuren und Alkalimetallen initiiert werden und explosionsartig erfolgen. Propylenoxid gleicht im Reaktionsverhalten dem des Ethylenoxids, daher auch der Name Methyloxiran.

Toxizität

Propylenoxid hat sich in Tierversuchen als karzinogen, also krebserregend, erwiesen und ist als Meeresschadstoff in die Wassergefährdungsklasse 3 eingeordnet. Der toxische Stoff reizt Haut, Augen und Atemwege, seine Dämpfe wirken narkotisch, zu einer toxischen Kontamination der Luft kann es bereits bei Temperaturen um 20 °C kommen. Seine Aufnahme kann oral, pulmonal oder perkutan, also über die Haut, erfolgen. Bei kontinuierlicher oder wiederholter Exposition kann es zur Sensibilisierung kommen.

Tierversuche zeigen, dass das Einatmen von Propylenoxid bis zu einer Konzentration von 150 ppm keinerlei nachweisbare Auswirkung hat. Bei wiederholtem Kontakt der Tiere mit dem Stoff kam es zur Depression des ZNS und Augen- und Atemwegsreizung. Da die Geruchsschwelle in der Luft zwischen 100 und 350 ppm, die maximal zulässige Arbeitsplatzkonzentration jedoch bei nur 2,5 ppm liegt, kann der charakteristische Geruch des Stoffes nicht als Indikator für Propylenoxid verwandt werden.

Quellen

  1. CEH report Propylene Oxide - http://www.sriconsulting.com/CEH/Public/Reports/690.8000/?Abstract.html
  2. BASF, Dow und Solvay setzen neue innovative HPPO-Technologie in Antwerpen ein [1]
 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Propylenoxid aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.
Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.