Suboxid uhlíku

Suboxid uhlíku
strukturní vzorec
model molekuly
Obecné
Systematický název	propa-1,2-dien-1,3-dion
Ostatní názvy	dikarbonylmethan,
Sumární vzorec	C3O2
Vzhled	bezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS	504-64-3
PubChem	136332
SMILES	O=C=C=C=O
InChI	InChI=1S/C3O2/c4-2-1-3-5
Vlastnosti
Molární hmotnost	68,031 g/mol
Teplota tání	−111,3 °C (161,8 K)
Teplota varu	6,8 °C (280,0 K)
Hustota	3,0 kg/m^3 (plyn) 1,114 g/cm^3 (kapalina)[1]
Index lomu	1,4538 (6 °C)
Rozpustnost ve vodě	reaguje
Rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech	rozpustný v 1,4-dioxanu, diethyletheru, xylenu, sirouhlíku a tetrahydrofuranu
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf^°	−93,6 kJ/mol
Standardní molární entropie S^°	276,1 J⋅K^−1⋅mol^−1
Měrné teplo	66,99 J⋅K^−1⋅mol^−1
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Suboxid uhlíku je chemická sloučenina se vzorcem O=C=C=C=O; díky čtyřem po sobě jdoucím dvojným vazbám patří mezi kumuleny. Je jedním ze stabilních členů homologické řady sloučenin s obecným vzorcem O=C_n=O společně s oxidem uhličitým (CO₂) a dioxidem pentauhlíku (C₅O₂). Při opatrném přečišťování může být za pokojové teploty ve tmě stabilní, ovšem za určitých podmínek se polymerizuje.

Při pokojové teplotě jde o plyn či olejovitou kapalinu se silným zápachem.^[2]

Historie

Tuto látku objevil roku 1873 Benjamin Brodie působením elektrického proudu na oxid uhelnatý; předpokládal, že produkt bude součástí řady oxidů uhlíku se vzorci C_x+1O_x (C₂O,C₃O₂, C₄O₃, C₅O₄…),^[3][4] ovšem připraven byl dosud pouze C₃O₂. V roce 1891 si Marcellin Berthelot všiml, že zahříváním čistého oxidu uhelnatého na teplotu kolem 550 °C vznikají malá množství oxidu uhličitého, ovšem ne uhlík, a navrhl, že by mohl místo toho vznikat oxid uhlíku bohatý na uhlík, který nazval „suboxid“, u nějž předpokládal vzorec C₂O.^[5] Později Otto Diels použil pro tuto látku názvy dikarbonylmethan a dioxallen.

Příprava

Suboxid uhlíku se připravuje zahříváním suché směsi oxidu fosforečného s kyselinou malonovou nebo jejími estery;^[6] lze jej tedy považovat za anhydrid malonanhydridu, případně za „dvojnásobný anhydrid“ kyseliny malonové.^[7]

Další způsoby přípravy, stejně jako různé reakce této látky, byly zveřejněny v roce 1930.^[8]

Polymerizace

Suboxid uhlíku se samovolně polymerizuje na červenou, žlutou či černou pevnou látku, která má pravděpodobně poly-α pyronovou strukturu, podobnou struktuře 2-pyronu (α pyronu);^[9][10] počet monomerů v jedné molekule polymeru je proměnlivý. Roku 1969 se objevila domněnka, že je barva povrchu Marsu způsobována právě touto látkou, což bylo vyvráceno sondami z programu Viking (toto zbarvení je ve skutečnosti způsobeno oxidy železa).^[11]

Použití

Suboxid uhlíku se používá na přípravu malonátů a ke zlepšení afinity kožešin vůči barvám.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Carbon suboxide na anglické Wikipedii.

1. CRC HANDBOOK of CHEMISTRY and PHYSICS, 64th edition, (c) 1983, page B-82
2. Reyerson, L. H.; KOBE, K. Carbon Suboxide. Chemical Reviews. 1930, s. 479–492. DOI 10.1021/cr60028a002. Je zde použita šablona {{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.
3. Brodie, B. C. Note on the Synthesis of Marsh-Gas and Formic Acid, and on the Electric Decomposition of Carbonic Oxide. Proceedings of the Royal Society. 1873, s. 245–247. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2016-12-27. DOI 10.1098/rspl.1872.0052. JSTOR 113037. Je zde použita šablona {{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.
4. Brodie, B. C. Ueber eine Synthese von Sumpfgas und Ameisensäure und die electrische Zersetzung des Kohlenoxyds. Annalen der Chemie. 1873, s. 270–271. DOI 10.1002/jlac.18731690119. Je zde použita šablona {{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“. [1]
5. Berthelot, M. Action de la chaleur sur l'oxyde de carbone. Annales de Chimie et de Physique. 1891, s. 126–132. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2012-02-17. Je zde použita šablona {{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.
6. Diels, O.; WOLF, B. Ueber das Kohlensuboxyd. I. Chemische Berichte. 1906, s. 689–697. DOI 10.1002/cber.190603901103. Je zde použita šablona {{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.
7. Perks, H. M.; LIEBMAN, J. F. Paradigms and Paradoxes: Aspects of the Energetics of Carboxylic Acids and Their Anhydrides. Structural Chemistry. 2000, s. 265–269. DOI 10.1023/A:1009270411806. Je zde použita šablona {{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.
8. Reyerson, L. H.; KOBE, K. Carbon Suboxide. Chemical Reviews. 1930, s. 479–492. DOI 10.1021/cr60028a002. Je zde použita šablona {{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.
9. Ballauff, M.; LI, L.; ROSENFELDT, S.; DINGENOUTS, N.; BECK, J.; KRIEGER-BECK, P. Analysis of Poly(carbon suboxide) by Small-Angle X-ray Scattering. Angewandte Chemie International Edition. 2004, s. 5843–5846. DOI 10.1002/anie.200460263. PMID 15523711. Je zde použita šablona {{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.
10. Ellern, A.; DREWS, T.; SEPPELT, K. The Structure of Carbon Suboxide, C₃O₂, in the Solid State. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 2001, s. 73–76. DOI 10.1002/1521-3749(200101)627:1<73::AID-ZAAC73>3.0.CO;2-A. Je zde použita šablona {{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.
11. Plummer, W. T.; CARSONT, R. K. Mars: Is the Surface Colored by Carbon Suboxide?. Science. 1969, s. 1141–1142. DOI 10.1126/science.166.3909.1141. PMID 17775571. Je zde použita šablona {{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu suboxid uhlíku na Wikimedia Commons

Portály: Chemie