Tetracyanoethylen

Strukturformel
Allgemeines
Name	Tetracyanoethylen
Andere Namen	TCNE; Ethentetracarbonitril; Percyanoethen;
Summenformel	C6N4
Kurzbeschreibung	rein: farblos, handelsüblich: beige bis gelbliche Masse<ref name="Carboni">R. A. Carboni: Tetracyanoethylene In: Organic Syntheses. 39, 1959, S. 64, doi:10.15227/orgsyn.039.0064; Coll. Vol. 4, 1963, S. 877 (PDF).</ref><ref name="Merck SDB">Datenblatt Tetracyanoethylen bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	211-578-0
ECHA-InfoCard	100.010.527
PubChem	12635
DrugBank	Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1703: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1703: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)
Wikidata	[[:d:Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1492: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)\|Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1492: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)]]
Eigenschaften
Molare Masse	128,09 g·mol−1
Aggregatzustand	fest<ref name="Sigma" />
Dichte	1,35 g·cm−3<ref name="Merck SDB" />
Schmelzpunkt	201–202 °C<ref name="Carboni" />
Siedepunkt	223 °C<ref name="Merck SDB" />
Löslichkeit	hydrolysiert in Wasser<ref name="Merck SDB" />; löslich in Dichlormethan<ref name="Linn">W. J. Linn: Tetracyanoethylene Oxide In: Organic Syntheses. 49, 1969, S. 103, doi:10.15227/orgsyn.049.0103; Coll. Vol. 5, 1973, S. 1007 (PDF).</ref>;
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Sigma">Datenblatt Tetracyanoethylen bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref> Gefahr
H- und P-Sätze	H: 300‐312+332
	P: 261‐264‐280‐301+310‐302+352+312‐304+340+312<ref name="Sigma" />
Toxikologische Daten	5 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="Merck SDB" /><ref name="Sigma" />
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Tetracyanoethylen – auch abgekürzt TCNE (TetraCyaNoEthylen) – ist eine hygroskopische organische Verbindung aus der Stoffgruppe der Nitrile und hat eine flache, ebene Struktur.

Darstellung und Reaktionen[Bearbeiten]

Tetracyanoethylen wird durch Bromierung von Malonsäuredinitril in Gegenwart von Kaliumbromid hergestellt, wobei ein Kaliumbromid-Komplex erhalten wird, der anschließend mit Kupferpulver in der Hitze dehalogeniert wird.<ref name="merck index">The Merck Index. An Encyclopaedia of Chemicals, Drugs and Biologicals, 14. Auflage, 2006, ISBN 978-0-911910-00-1, S. 1582.</ref><ref name="Carboni" />

<math>\mathrm{4\ H_2C(CN)_2 \ \xrightarrow[H_2O,\ \Delta]{8\ Br_2,\ KBr}\ KBr + [Br_2C(CN)_2]_4}</math>

<math>\mathrm{KBr + [Br_2C(CN)_2]_4\ \xrightarrow[-KBr,\ CuBr_2]{Cu,\ \Delta}\ (CN)_2C=C(CN)_2}</math>

Oxidation von Tetracyanoethylen mit Wasserstoffperoxid führt zum Tetracyanoethylenoxid, welches für ein Epoxid ungewöhnliche chemische Eigenschaften aufweist.<ref name="Linn" />

<math>\mathrm{(CN)_2C=C(CN)_2\ \xrightarrow[-4\ bis\ 10\ ^{\circ}C]{H_2O_2,\ CH_3CN}\ (CN)_2C\frac{\diagup O\diagdown }{} C(CN)_2}</math>

Eigenschaften[Bearbeiten]

Tetracyanoethylen sublimiert bei 130–140 °C und 0,133 hPa.<ref name="Carboni" /> TCNE besitzt eine monokline Kristallstruktur mit der Raumgruppe P2₁/n (Raumgruppen-Nr. 14, Stellung 2)Vorlage:Raumgruppe/14.2 mit einer Einheitszelle mit a = 7,4890 Å, b = 6,2045 Å, c = 69911 Å und β = 97,235°.<ref name="Capitán">Maria J. Capitán, Jesús Álvarez, Cristina Navio: Study of the electronic structure of electron accepting cyano-films: TCNQversusTCNE. In: Physical Chemistry Chemical Physics. Band 20, Nr. 15, 2018, S. 10450–10459, doi:10.1039/C7CP07963J. </ref>

TCNE wird oft als Elektronenakzeptor eingesetzt.<ref name="Capitán" /> Cyanogruppen weisen <math>\pi</math>*-Orbitale mit niedriger Energie auf, und die Gegenwart von vier solchen Gruppen, deren <math>\pi</math>-Systeme durch die zentrale C=C-Doppelbindung verbunden (konjugiert) sind, ergibt einen hervorragenden Elektronenakzeptor. So reagiert TCNE mit Iodiden unter Bildung des Radikalanions.<ref>Neil G. Connelly, William E. Geiger: Chemical Redox Agents for Organometallic Chemistry. In: Chemical Reviews. Band 96, Nr. 2, 1996, S. 877–910, doi:10.1021/cr940053x. </ref>

<math>\mathrm{(CN)_2C=C(CN)_2 + I^- \ \xrightarrow{} \ [(CN)_2C=C(CN)_2]^- + \dfrac{1}{2} I_2}</math>

Verwendung[Bearbeiten]

Wegen der Planarität des Moleküls und seiner Fähigkeit, leicht Elektronen aufzunehmen, ist TCNE auch verwendet worden, eine Reihe organischer Supraleiter herzustellen – üblicherweise als ein-Elektron-Oxidationsmittel für einen organischen Elektronendonator.<ref>Stuart Cantrill: A noble cause. In: Nature Nanotechnology. 2008, S. 1–1, doi:10.1038/nnano.2008.8. </ref><ref>Sailesh Chittipeddi, K. R. Cromack, Joel S. Miller, A. J. Epstein: Ferromagnetism in molecular decamethylferrocenium tetracyanoethenide (DMeFc TCNE). In: Physical Review Letters. Band 58, Nr. 25, 1987, S. 2695–2698, doi:10.1103/PhysRevLett.58.2695. </ref> Solche Charge-Transfer-Komplexe werden (nach Klaus Bechgaard) manchmal Bechgaard-Salze genannt.

Sicherheit[Bearbeiten]

TCNE hydrolysiert in Wasser und an feuchter Luft zu sehr giftiger Blausäure. Entsprechende Vorsichtsmaßnahmen sollten beim Umgang mit der Substanz eingehalten werden.<ref name="Carboni" />

Einzelnachweise[Bearbeiten]