Chloropren

Strukturformel
Allgemeines
Name	Chloropren
Andere Namen	2-Chlor-1,3-butadien; 2-Chlorbuta-1,3-dien; 2-Chloropren; beta-Chlorbutadien;
Summenformel	C4H5Cl
Kurzbeschreibung	farblose, stechend riechende Flüssigkeit[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	204-818-0
ECHA-InfoCard	100.004.381
PubChem	31369
Wikidata	Q410871
Eigenschaften
Molare Masse	88,54 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig[1]
Dichte	0,96 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	−130 °C[2]
Siedepunkt	60 °C[2]
Dampfdruck	239 hPa (20 °C)[2]; 356 hPa (30 °C)[2]; 519 hPa (40 °C)[2]; 738 hPa (50 °C)[2];
Löslichkeit	schlecht in Wasser (2,12 g·l−1)[2]; löslich in Diethylether und Ethanol[1];
Brechungsindex	1,4583 (20 °C)[3]
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 225‐301‐332‐315‐319‐335‐350‐373‐411
	P: 235‐273‐301+330+331‐303+361+353‐304+340‐305+351+338‐501[2]
MAK	Schweiz: 5 ml·m−3 bzw. 18 mg·m−3[5]
Toxikologische Daten	251 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[2]; 11,8 mg·l−1·4 h (LC50, Ratte, inh.)[2];
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Chloropren (genauer 2-Chlor-1,3-butadien oder β-Chloropren) ist eine chemische Verbindung, die sowohl der Gruppe der Halogenkohlenwasserstoffe, als auch der Alkene zugeordnet werden kann. Es ist im engeren Sinne ein monochlorsubstituiertes Butadien. Hier existieren noch die isomeren Verbindungen 1-Chlor-1,3-butadien (α–Chloropren) in einer cis-Form (CAS 10033-99-5) und einer trans-Form (CAS 16503-25-6), sowie das 4-Chlor-1,2-butadien (iso-Chloropren, CAS 25790-55-0).[6]

Chloropren wirkt narkotisierend.

Geschichte

Die Verbindung wurde 1930 von den US-Chemikern Wallace Hume Carothers und Arnold M. Collins bei ihren Arbeiten zur Synthese von Vinylacetylen entdeckt.[7][8][6]

Gewinnung und Darstellung

Bis in die 1970er wurde Chloropren aus Ethin und Salzsäure über Butenin gewonnen:

Synthese von Chloropren

In neueren Verfahren wird es durch die Umsetzung von 1,3-Butadien mit Chlor hergestellt.[1]

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Chloropren ist bei Raumtemperatur eine farblose Flüssigkeit, die unter Normaldruck bei 59,4 °C siedet.[1][6] Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log₁₀(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 3,41541, B = 841,921 und C = −85,364 im Temperaturbereich von 293 bis 333 K.[9] Die Verdampfungswärme Δ_VH beträgt am Siedepunkt 30,9 kJ·mol⁻¹.[9] Die Wärmekapazität wurde bei 25 °C mit 116 J·mol⁻¹·K⁻¹ bzw. 1,31 J·g⁻¹·K⁻¹ bestimmt.[6]

Chemische Eigenschaften

Chloropren oxidiert an der Luft schon bei niedriger Temperatur von 0 °C sehr schnell unter Bildung von Peroxiden. Hier findet eine gemischte 1,2- und 1,4-Addition von Sauerstoff unter Bildung eines Copolymers statt. Die gebildeten Peroxide können effektiv ein unerwünschte und stark exotherme Polymerisation des Monomers starten.[10] Die Polymerisationswärme beträgt −68 kJ·mol⁻¹ bzw. −770 kJ·kg⁻¹.[11]

Sicherheitstechnische Kenngrößen

Chloropren bildet leicht entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt bei −20 °C.[2][12] Der Explosionsbereich liegt zwischen 2,5 Vol.‑% (91 g/m³) als untere Explosionsgrenze (UEG) und 20 Vol.‑% (735 g/m³) als obere Explosionsgrenze (OEG).[2][12] Die Zündtemperatur beträgt 440 °C.[12][2] Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T2.

Verwendung

Chloropren wird fast ausschließlich zu Chloropren-Kautschuk (Neopren) polymerisiert. Stabilisatoren wie Thiodiphenylamin verhindern die vorzeitige Polymerisation.[1]

Einzelnachweise

Eintrag zu Chloropren. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 5. Dezember 2023.
Eintrag zu Chloropren in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 4. Dezember 2023. (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. 3-96.
Eintrag zu 2-chlorobuta-1,3-diene im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 126-99-8 bzw. Chloropren), abgerufen am 2. November 2015.
Marshall, K.A.; Langer, E.; Rasserts, H.; Kleinschmidt, P.; Torkelson, T.R., Beutek, K.K: Chloropropanes, Chlorobutanes, and Chlorobutenes, in: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2022; doi:10.1002/14356007.o07_o01.pub2.
Patent US 1 950 431, Du Pont, (1934) (W.H. Carothers, A.M. Collins).
Carothers, W.H.; Williams, I.; Collins, A.M.; Kirby, J.E.: Acetylene polymers and their derivatives. II. A new synthetic rubber: Chloroprene and its polymers in J. Am. Chem. Soc. 53 (1931) 4203–4225, doi:10.1021/ja01362a042.
Gubkov, A.N.; Fermor, N.A.; Smirnov, N.I.: Vapor Pressure of Mono-Poly Systems in Zh. Prikl. Khim. (Leningrad) 37 (1964) 2204–2210.
P.G. Urben; M.J. Pitt: Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards. 8. Edition, Vol. 1, Butterworth/Heinemann 2017, ISBN 978-0-08-100971-0, S. 326.
Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie, Merkblatt R 008 Polyreaktionen und polymerisationsfähige Systeme, Ausgabe 05/2015, ISBN 978-3-86825-069-5, PDF-Download.
E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen – Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase, Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft GmbH, Bremerhaven 2003.

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[roempp-1] Eintrag zu Chloropren. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 5. Dezember 2023.

[GESTIS-2] Eintrag zu Chloropren in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 4. Dezember 2023. (JavaScript erforderlich)

[CRC90_3_96-3] 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. 3-96.

[CLP_100.004.381-4] Eintrag zu 2-chlorobuta-1,3-diene im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.

[5] Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 126-99-8 bzw. Chloropren), abgerufen am 2. November 2015.

[Ullmann-6] Marshall, K.A.; Langer, E.; Rasserts, H.; Kleinschmidt, P.; Torkelson, T.R., Beutek, K.K: Chloropropanes, Chlorobutanes, and Chlorobutenes, in: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2022; doi:10.1002/14356007.o07_o01.pub2.

[Carothers1-7] Patent US 1 950 431, Du Pont, (1934) (W.H. Carothers, A.M. Collins).

[Carothers2-8] Carothers, W.H.; Williams, I.; Collins, A.M.; Kirby, J.E.: Acetylene polymers and their derivatives. II. A new synthetic rubber: Chloroprene and its polymers in J. Am. Chem. Soc. 53 (1931) 4203–4225, doi:10.1021/ja01362a042.

[Gubkov-9] Gubkov, A.N.; Fermor, N.A.; Smirnov, N.I.: Vapor Pressure of Mono-Poly Systems in Zh. Prikl. Khim. (Leningrad) 37 (1964) 2204–2210.

[Bretherick-10] P.G. Urben; M.J. Pitt: Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards. 8. Edition, Vol. 1, Butterworth/Heinemann 2017, ISBN 978-0-08-100971-0, S. 326.

[11] Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie, Merkblatt R 008 Polyreaktionen und polymerisationsfähige Systeme, Ausgabe 05/2015, ISBN 978-3-86825-069-5, PDF-Download.

[Brandes-12] E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen – Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase, Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft GmbH, Bremerhaven 2003.