Chlorcyan, auch Cyanchlorid genannt, ist ein chemischer Stoff, der als synthetisches Intermediat in Chemie und Forschung dient. Systematisch handelt es sich bei Chlorcyan um das Nitril der nicht beständigen Chlorameisensäure.
Geschichte Chlorcyan wurde erstmals 1787 vom französischen Chemiker Claude-Louis Berthollet bei der Einwirkung von Chlor auf Blausäure beobachtet.C. L. Berthollet: Sur L´Acide Prussique in Annales de Chimie 1 (1787) 30–39, Link. Der französische Chemiker Joseph Louis Gay-Lussac ermittelte 1815 die Zusammensetzung des Gases.J.-L. Gay Lussac: Sur L´Acide Prussique in Annales de Chimie 95 (1815) 136–252, Link.Rolf Werner Soukup: Chemiegeschichtliche Daten organischer Substanzen, Version 2020, S. 44 pdf. Im Ersten Weltkrieg wurde Chlorcyan als chemischer Kampfstoff eingesetzt. Es wirkt ähnlich wie Cyanwasserstoff, ist jedoch weniger giftig als dieses. Erstmals eingesetzt wurde Chlorcyan 1916 von der Entente.
Gewinnung und Darstellung Chlorcyan kann durch Reaktion von Kaliumtetracyanozinkat(II) oder Natriumcyanid mit Chlor gewonnen werden.
Eigenschaften Chlorcyan bildet ein farbloses Gas. Die Verbindung schmilzt bei −6,9 °C und siedet unter Normaldruck bei 12,9 °C. Der Tripelpunkt liegt bei −6,9 °C und 0,449 bar. Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log10(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 4,66177, B = 1074,1 und C = −54.458 im Temperaturbereich von 196 bis 286 K.Stull, D.R.: Vapor Pressure of Pure Substances. Organic and Inorganic Compounds in Ind. Eng. Chem. 39 (1947) 517–540, doi:10.1021/ie50448a022 Die mittlere molare Verdampfungsenthalpie liegt in diesem Temperaturbereich bis 32,2 kJ·mol−1. Der kritische Punkt liegt bei einer Temperatur von 175 °C, einem Druck von 59,92 bar und einer Dichte von 0,273 g·cm−3. Die Verbindung ist in Ethanol, Benzin, Ether und chlorierten Lösungsmitteln sehr gut löslich. Bei Kontakt mit Wasser oder Natronlauge wird das Molekül schnell hydrolysiert.
Die Umsetzung mit Ammoniak ergibt Cyanamid.Latscha, H.P.; Kazmaier, U.; Klein, H.A.: Organische Chemie - Chemie-Basiswissen II, 6. Auflage Springer-Verlag 2008, ISBN 978-3-540-77106-7, S. 309.
In Gegenwart von Spuren von Salzsäure oder Ammoniumchlorid kann eine heftige und stark exotherme Trimerisierung zum 2,4,6-Trichlor-1,3,5-triazin erfolgen.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. 87. Als Nebenprodukt entsteht hierbei auch ein Tetrameres als 2,4-Dichlor-6-isocyanodichlor-s-triazin.E. Gail, S. Gos, R. Kulzer, J. Lorösch, A. Rubo, M. Sauer, R. Kellens, J. Reddy, N. Steier, W. Hasenpusch: Inorganic Cyano Compounds, in: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2012; .
rahmenlos|hochkant=2|zentriert|Trimerisierung von Chlorcyan
Verwendung Chlorcyan wird verwendet, um durch Trimerisierung Cyanurchlorid herzustellen. Chlorcyan und Bromcyan werden in der organischen Chemie als Reagenzien für Cyanierungen und der Synthese von Heterocyclen verwendet.e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 1999–2013, John Wiley and Sons, Inc., Eintrag für Cyanogen Bromide, abgerufen am 20. Januar 2015. So kann unter Friedel-Crafts-Bedingungen an Aromaten eine Cyanogruppe direkt eingeführt werden.E.H. Bartlett, C. Eaborn, D.R.M. Walton: Interaction of aryltrimethylstannanes with cyanogen chloride and bromide. A route to aryl cyanides in J. Organomet. Chem. 46 (1972) 267–269, doi:10.1016/S0022-328X(00)88327-8.R.Ch. Paul, R.L. Chauhan, R. Parkash: in J. Sci. Ind. Res. 33 (1974) 31–38. An Alkene und Alkine erfolgt unter Säurekatalyse eine direkte Addition.J.V. Bodrikov, B.V. Danova: in Zh. Org. Khim 8 (1972) 2462–2467.J. Iwai, T. Iwashige, Y. Yuma, N. Nakamune, K. Shinozaki: Studies on Acetylenic Compounds. XXXIX. The Addition Reaction of Cyanogen Bromide to Acetylenic Compounds in Chem. Pharm. Bull. 12 (1964) 1446–1451, doi:10.1248/cpb.12.1446, PDF. Mittels beider Verbindungen kann eine C-terminale Schutzgruppe von gentechnisch hergestelltem Insulin-Fusionsprotein entfernt und dadurch korrekt gefaltetes Insulin erhalten werden.Beate Meichsner und Uwe Wirth: Insulin - Protein mit langer Geschichte-Der Schlüssel zur Diabetes-Therapie. In: Chemie in unserer Zeit. 2009, 43, 5, S. 340–346, doi:10.1002/ciuz.200900486. Die Umsetzung mit Schwefeltrioxid ergibt das hochreaktive Chlorsulfonylisocyanat.
Sicherheitshinweise Chlorcyan ist flüchtig und führt schon in geringen Konzentrationen zu Atembeschwerden und starker Tränenreizung. Einwirkung größerer Mengen oder über längere Zeit führen zu einer großen Bandbreite an Vergiftungssymptomen, darunter Erbrechen, tonisch-klonische Krampfanfälle, Pupillenerweiterung, Entzündung und dunkelrote Verfärbung der Schleimhäute, allgemeine Erschöpfung, Bewusstseinsverlust und Lungenödeme.
Siehe auch Liste chemischer Kampfstoffe
Weblinks Ansyco: Infrarotspektrum von Chlorcyan WHO: Cyanogen Chloride in Drinking-water (PDF; 100 kB)
Einzelnachweise
Externe Links zu erwähnten Verbindungen
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