Furaan

Furaan is een heterocyclische organische verbinding, met als brutoformule C4H4O. De stof komt voor als een zeer licht ontvlambare kleurloze vloeistof, die slecht oplosbaar is in water. Structureel gezien bestaat de molecule uit een ring van vier koolstofatomen en een zuurstofatoom die, net als bij benzeen, gedelokaliseerde elektronen bevat. Furaan is dus een aromatische verbinding.

Furaan
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van furaan
Molecuulmodel van furaan
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
C4H4O
IUPAC-naamfuraan
Andere namenoxacyclopentadieen, furfuran
Molmassa68,08 g/mol
SMILES
C1=CC=CO1
InChI
1/C4H4O/c1-2-4-5-3-1/h1-4H
CAS-nummer110-00-9
EG-nummer203-727-3
PubChem8029
BeschrijvingHeldere vloeistof
Vergelijkbaar metTHF
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Gevaar
H-zinnenH224 - H302 - H315 - H331 - H341 - H350 - H373 - H412
EUH-zinnengeen
P-zinnenP201 - P210 - P261 - P273 - P281 - P311
OmgangDamp niet inademen en blootstelling vermijden; koelen alvorens fles voorzichtig te openen.
OpslagVerwijderd houden van hitte, vonken of open vlammen, brandveilig opslaan.
LD50 (ratten)(oraal) 300 mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestandvloeibaar
Kleurkleurloos
Dichtheid0,9514 g/cm³
Smeltpunt−85,65 °C
Kookpunt31,36 °C
Vlampunt−35 °C
Dampdruk67000 Pa
Goed oplosbaar inaceton, ethanol
Slecht oplosbaar inwater
Thermodynamische eigenschappen
ΔfHog−34,8 kJ/mol
ΔfHol−62,3 kJ/mol
Sog, 1 bar267,2 J/mol·K
Sol, 1 bar177 J/mol·K
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Een veelgebruikte afgeleide van furaan is het gehydrogeneerde tetrahydrofuraan of THF.

Synthese

Furaan kan gevormd worden door de decarboxylering van furfural of de katalytische oxidering van 1,3-butadieen:

Een van de meest eenvoudige methoden is de reactie van 1,4-diketonen met fosforpentaoxide. Deze synthese staat bekend als de Paal-Knorr-synthese.

Een andere mogelijkheid is via de Feist-Bénary-synthese.

Eigenschappen en reacties

Furaan is een aromatische verbinding: het bezit 6 gedelokaliseerde π-elektronen. Hiervan zijn er 4 afkomstig van de 2 dubbele bindingen in de ringstructuur en 2 van het vrij elektronenpaar op zuurstof. De sp2-hybridisatie van het zuurstofatoom laat het immers toe om deel te nemen aan de delokalisatie in de ring.

In elektrofiele substituties is het reactiever dan benzeen, als gevolg van het elektronendonerend effect van het heteroatoom. Dit komt onder meer tot uiting bij het beschouwen van de resonantiestructuren van furaan:

Resonantiestructuren van furaan

Furaan kan dienen als dieen in een diels-alderreactie met elektronendeficiënte diënofielen, bijvoorbeeld ethyl-(E)-3-nitroacrylaat, zoals in onderstaand geval:

Diels-alderreactie met ethyl-(E)-3-nitroacrylaat

De hydrogenering van furaan leidt aanvankelijk tot vorming van dihydrofuraan en vervolgens tot tetrahydrofuraan.

Toxicologie en veiligheid

Furaan is een ontvlambare vloeistof. Ze is toxisch voor de longen en het zenuwstelsel en irriterend voor de huid, ogen en maag-darmstelsel. Blootstelling aan grote hoeveelheden kan schade aan organen veroorzaken en dodelijk zijn.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.