1,1,1-Trimethylolpropan
1,1,1-Trimethylolpropan (TMP) ist eine organisch-chemische Verbindung aus der Stoffgruppe der dreiwertigen Alkohole, die in Form eines weißen, brennbaren Pulvers vorliegt.
Gewinnung und Darstellung
Die technische Herstellung von 1,1,1-Trimethylolpropan erfolgt durch eine doppelte Aldoladdition von n-Butyraldehyd (1) mit Formaldehyd (2), wobei zunächst 2,2-Bis-hydroxymethylbutanal (3) als Zwischenprodukt entsteht. Dieses reagiert anschließend mit überschüssigem Formaldehyd und Einsatz stöchiometrischer Mengen Base in einer gekreuzten Cannizzaro-Reaktion, wobei die Aldehydgruppe zum Alkohol reduziert wird und Trimethylolpropan (4) sowie das entsprechende Formiat (5) gebildet wird.<ref name="Ullmann">Peter Werle, Marcus Morawietz, Stefan Lundmark, Kent Sörensen, Esko Karvinen, Juha Lehtonen: Alcohols, Polyhydric. In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA., 15. Juli 2008, S. 14 Vorlage:DOI.</ref>
Als Base wird vorwiegend Natrium- oder Calciumhydroxid verwendet. Gelegentlich werden auch verschiedene Carbonate eingesetzt. Die Ausbeute beträgt in allen Fällen etwa 90 %. Um den großen Anfall an Formiat-Nebenprodukt zu vermeiden, wird die Reduktion der Carbonylgruppe in einigen Prozessen (z. B. BASF) mittels katalytischer Hydrierung realisiert. Als Basen werden tertiäre Amine und Cobalt-Hydrierkatalysatoren eingesetzt.<ref name="Ullmann" />
Jährlich werden weltweit etwa 100.000 Tonnen an Trimethylolpropan hergestellt.<ref name="ARPE">Vorlage:Literatur</ref>
Eigenschaften
1,1,1-Trimethylolpropan besitzt drei Hydroxygruppen und ermöglicht es dadurch, Polymere dreidimensional zu vernetzen. Der Flammpunkt liegt bei 179 °C, die Zündtemperatur bei 375 °C.<ref name="GESTIS" />
Verwendung
1,1,1-Trimethylolpropan wird als Zwischenprodukt bei der Synthese anderer organischer Verbindungen eingesetzt (zum Beispiel Trimethylolpropan-trimethacrylat (TMPTMA), für Polyurethane, Polyesterpolyole und Polyetherpolyole, für Tenside, Bindemittel und Klebstoffe, synthetische Schmierstoffe, Polyester- und Alkydharzlacke). Diese werden in der Möbel-, Bau- und Automobilindustrie genutzt.<ref>Wirtschaft. In: Nachrichten aus der Chemie. 2011, Bd. 03, S. 219 Vorlage:Doi.</ref>
Sicherheitshinweise
Trimethylolpropan ist ein brennbarer, jedoch nur schwer entzündbarer Stoff. Er wird als reproduktionstoxisch (Kat. 2) eingestuft, da es vermutlich die Fruchtbarkeit bzw. des ungeborene Kind im Mutterleib schädigt. Trimethylolpropan weist eine untere Explosionsgrenze (UEG) von ca. 1,3 Vol.-% (ca. 72 g/cm3) und eine obere Explosionsgrenze (OEG) von ca. 11,8 Vol.-% auf. Die Zündtemperatur beträgt 375 °C. Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T2. Mit einem Flammpunkt von 179 °C gilt Trimethylolpropan als relativ schwer entflammbar.<ref name="GESTIS" />
Weblinks
Einzelnachweise
<references />