Cyanessigsäure

Strukturformel
Allgemeines
Name	Cyanessigsäure
Andere Namen	Malonsäuremononitril Cyanoessigsäure Cyanoethansäure (IUPAC)
Summenformel	C3H3NO2
Kurzbeschreibung	farblose, hygroskopische Kristalle<ref name=roempp>Eintrag zu Cyan(o)essigsäure. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref><ref name="eEROS">e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 1999–2023, John Wiley and Sons, Inc., Eintrag für Cyanoacetic Acid, abgerufen am 27. Oktober 2015.</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 206-743-9 ECHA-InfoCard 100.006.131 PubChem 9740 ChemSpider 9357 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	85,06 g·mol−1
Aggregatzustand	fest<ref name="GESTIS"/>
Dichte	1,26 g·cm−3<ref name="GESTIS">Eintrag zu Cyanessigsäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Schmelzpunkt	70–71 °C<ref name="eEROS" />
Siedepunkt	160 °C (Zersetzung)<ref name="CRC1">W. M. Haynes (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 97. Auflage. (Internet-Version: 2016), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Physikal Constants of Organic Compounds, S. 3-510.</ref> 108 °C bei 0,20 hPa<ref name="GESTIS"/>
Löslichkeit	sehr leicht in Wasser (1000 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS"/>, löslich in Ethanol, Diethylether<ref name="eEROS" />, gering löslich in Chloroform, Essigsäure<ref name="CRC1" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS"/> Gefahr H- und P-Sätze H: 302+332​‐​314 P: 280​‐​304+340​‐​301+330+331​‐​303+361+353​‐​305+351+338​‐​310<ref name="GESTIS"/>
Toxikologische Daten	1500 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="merck">Datenblatt Cyanessigsäure bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref> >2000 mg·kg−1 (LD50, Kaninchen, transdermal)<ref name=merck/>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Cyanessigsäure (Cyanoessigsäure) ist ein farbloser, kristalliner, unangenehm riechender, hygroskopischer Feststoff. Es ist eine CH-acide Verbindung, eignet sich somit für die Knoevenagel-Kondensation mit Ketonen und Aldehyden.

Gewinnung und Darstellung

Die Herstellung erfolgt aus Chloressigsäure mit Kaliumcyanid durch Kolbe-Nitrilsynthese.<ref name=":0">Emery M. Gal, Alexander T. Shulgin: Improved Syntheses of C 14 -Labeled Malonic Acid and Malononitrile 1. In: Journal of the American Chemical Society. Band 73, Nr. 6, Juni 1951, S. 2938–2939, doi:10.1021/ja01150a506. </ref> Alternativ kann sie durch Deprotonierung von Acetonitril und Reaktion mit Kohlenstoffdioxid hergestellt werden. Auch die Carboxylierung von Chloracetonitril mit Kohlenstoffdioxid durch eine elektrochemische Reaktion ist möglich.<ref>Abdirisak A. Isse, Armando Gennaro: Electrochemical Synthesis of Cyanoacetic Acid from Chloroacetonitrile and Carbon Dioxide. In: Journal of The Electrochemical Society. Band 149, Nr. 8, 2002, S. D113, doi:10.1149/1.1490358. </ref>

Eigenschaften

Cyanoessigsäure ist ein kristalliner Feststoff, der in zwei polymorphen Formen auftritt.<ref name="Schaum">Schaum, K.; Schaeling, K.; Klausing, F.: Über hylotrop-isomere Körperformen in Liebigs Ann. Chem. 411 (1916) 161–183, doi:10.1002/jlac.19164110202.</ref> Die α-Form kristallisiert in einem monoklinen Gitter mit der Raumgruppe P2/c, die β-Form in einem triklinen Gitter mit der Raumgruppe P1.<ref name="Kanters1">Kanters, J.A.; Roelofsen, G.; Straver, L.H.: Hydrogen-Bond Motifs of Carboxylic Acids: The α-Form of Cyanoacetic Acid at -150 °C in Acta Cryst. B 34 (1978) 1393–1395, doi:10.1107/S0567740878005725.</ref><ref name="Kanters2">Kanters, J.A.; Roelofsen, G.; Straver, L.H.: Hydrogen-Bond Motifs of Carboxylic Acids: The β-Form of Cyanoacetic Acid in Acta Cryst. B 34 (1978) 1396–1397, doi:10.1107/S0567740878005737.</ref> Die Säurekonstante pK_a beträgt bei 25 °C 2,47.<ref name="CRC2">W. M. Haynes (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 97. Auflage. (Internet-Version: 2016), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Thermochemistry, Electrochemistry and Solution Chemistry, S. 5-90.</ref> Die Verbindung ist thermisch instabil. Die Decarboxylierung führt zu Acetonitril und Kohlendioxid.<ref name="Ullmann">Strittmatter, H.; Hildbrand, S.; Pollak, P.: Malonic Acid and Derivatives, in: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2012; doi:10.1002/14356007.a16_063.pub2.</ref> Bei höherer Temperatur ab 165 °C wird auch Cyanwasserstoff freigesetzt.<ref Name="Roth_Weller CD-ROM">L. Roth, U. Weller-Schäferbarthold: Gefährliche Chemische Reaktionen - Potentiell gefährliche chemische Reaktionen zu über 1750 Stoffen, Eintrag für Cyanessigsäure, CD-ROM Ausgabe 4/2026, ecomed Sicherheit Landsberg/Lech, ISBN 978-3-609-48040-4 .</ref><ref name="eEROS" /> Eine DSC-Messung zeigt ab 142 °C eine exotherme Zersetzung mit einer Wärmetönung von −692 J·g⁻¹ bzw. −58,8 kJ·mol⁻¹.<ref name="Morisaki">Ando, T.; Fujimoto, Y.; Morisaki, S.: Analysis of differential scanning calorimetric data for reactive chemicals. In: J. Hazard. Mat. 28, 1991. S. 251–280, doi:10.1016/0304-3894(91)87079-H.</ref>

Verwendung

Cyanessigsäure dient zur Herstellung von Malonsäure durch Hydrolyse.<ref name=":0" /> Cyanessigsäure wird auch zur Herstellung von Cyanacrylaten verwendet. Dazu wird sie zunächst verestert und der Ester in einer Knoevenagel-Kondensation mit Formaldehyd umgesetzt. Dadurch bildet sich ein Polymer, das durch Erhitzen depolymerisiert werden muss.<ref>Gino Groeneveld, Sander Kuijer, Marcel de Puit: Preparation of cyanoacrylate derivatives and comparison of dual action cyanoacrylate formulations. In: Science & Justice. Band 54, Nr. 1, Januar 2014, S. 42–48, doi:10.1016/j.scijus.2013.09.002. </ref><ref>Rajangam Vinodh, Cadiam Mohan Babu, Aziz Abidov, Rramaswamy Ravikumar, Muthiahpillai Palanichamy, Eun Young Choi, Hyun Tae Jang: Wound Adhesive from Cyanoacrylate: Synthesis and Characterization. 16. Januar 2016, S. 434–439, doi:10.14257/astl.2016.121.79. </ref>

Einzelnachweise

<references />