Pivaloylchloride

Pivaloylchloride is het acylchloride van pivalinezuur. De stof komt voor als een kleurloze tot gele, transparante ontvlambare vloeistof met een prikkelende geur. water hydrolyseert pivaloylchloride, met de vorming van pivalinezuur en waterstofchloride. Ze is mengbaar met de gebruikelijke aprotische organische oplosmiddelen.

Pivaloylchloride
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van pivaloylchloride
Algemeen
Molecuul­formule	C5H9ClO
IUPAC-naam	2,2-dimethylpropanoylchloride
Andere namen	neopentanoylchloride, trimethylacetylchloride
Molmassa	120,57736 g/mol
SMILES	CC(C)(C)C(=O)Cl
CAS-nummer	3282-30-2
EG-nummer	221-921-6
PubChem	62493
Wikidata	Q2017164
Waarschuwingen en veiligheids­maatregelen
Gevaar
H-zinnen	H225 - H302 - H330 - H335
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P210 - P280 - P301+P330+P331 - P304+P340+P305+P351+P338 - P309+P311
VN-nummer	2438
ADR-klasse	Gevarenklasse 6.1
LD50 (ratten)	ca. 1500 mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatie­toestand	vloeibaar
Kleur	kleurloos-geel
Dichtheid	0,98 g/cm³
Smeltpunt	−57 °C
Kookpunt	103-108 °C
Vlampunt	13 °C
Zelfontbrandings- temperatuur	455 °C
Dampdruk	(bij 20°C) ca. 4000 Pa
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Synthese

Een van de eerste synthesemethoden werd in 1874 beschreven door de Russische scheikunde Aleksandr Butlerov. De optredende reactie is die van pivalinezuur met fosforpentachloride:

$\mathrm {(H_{3}C)_{3}C{-}COOH\ +\ PCl_{5}\ \longrightarrow \ (H_{3}C)_{3}C{-}COCl\ +\ POCl_{3}\ +\ HCl}$

De kookpunten van pivaloylchloride en fosforylchloride (POCl₃) liggen dicht bijeen, waardoor ze moeilijk te scheiden zijn.

Een meer conventionele methode maakt gebruik van thionylchloride:

$\mathrm {(H_{3}C)_{3}C{-}COOH\ +\ SOCl_{2}\ \longrightarrow \ (H_{3}C)_{3}C{-}COCl\ +\ SO_{2}\ +\ HCl}$

Het voordeel is hier dat een gasvormige component (zwaveldioxide) uit het reactiemengsel kan ontwijken, waardoor het evenwicht van de reactie naar rechts wordt gedreven.

Een alternatieve methode is de reactie met fosgeen:

$\mathrm {(H_{3}C)_{3}C{-}COOH\ +\ COCl_{2}\ \longrightarrow \ (H_{3}C)_{3}C{-}COCl\ +\ CO_{2}\ +\ HCl}$

Deze reacties hebben een hogere omzettingsgraad en betere selectiviteit.

Een andere mogelijkheid is de carbonylering van 2-chloor-2-methylpropaan, met een lewiszuur (aluminiumchloride of ijzer(III)chloride) als katalysator:

$\mathrm {(H_{3}C)_{3}C{-}Cl\ +\ CO\ \longrightarrow \ (H_{3}C)_{3}C{-}COCl}$

Toepassingen

Pivalolychloride is een tussenproduct bij de synthese van een aantal geneesmiddelen en gewasbeschermingsmiddelen (herbiciden en insecticiden). Het wordt onder andere gebruikt bij de synthese van dipivefrine (een prodrug van adrenaline) en de cefalosporines cefazoline en cefalexine.

Het wordt ook gebruikt bij de synthese van organische peroxiden en peresters, bijvoorbeeld tert-butylperpivalaat en tert-amylperpivalaat, die worden gebruikt als initiator bij ketenpolymerisaties.

Toxicologie en veiligheid

Pivaloylchloride is een corrosieve stof die schade kan aanrichten aan tal van metalen. Contact met de huid of de ogen kan brandwonden veroorzaken. Inademing van het gas of de damp of inslikken van de vloeistof kan de ademhalingswegen of het spijsverteringskanaal beschadigen.

Het is een ontvlambare en brandbare stof. Water mag niet gebruikt worden als blusmiddel, omdat dan giftig waterstofchloride gevormd wordt. Koolstofdioxide is een geschikt blusmiddel.

Externe links

• (en) Gegevens van pivaloylchloride in de GESTIS-stoffendatabank van het IFA
• MSDS van pivaloylchloride^{[dode link]}

Bronnen, noten en/of referenties