Adamantan
| Strukturformel | |||||||
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| Allgemeines | |||||||
| Name | Adamantan | ||||||
| Andere Namen |
Tricyclo[3.3.1.13,7]decan | ||||||
| Summenformel | C10H16 | ||||||
| CAS-Nummer | 281-23-2 | ||||||
| Kurzbeschreibung |
farbloser campherartig riechender Feststoff [1] | ||||||
| Eigenschaften | |||||||
| Molare Masse | 136,23 g·mol−1 | ||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||
| Dichte |
1,07 g·cm−3 (20 °C) [2] | ||||||
| Schmelzpunkt | |||||||
| Löslichkeit |
unlöslich in Wasser[3] | ||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||
Adamantan ist ein Cycloalkan und der einfachste Diamantoid. Die Struktur des Adamantans besteht formal aus vier Cyclohexanmolekülen in Sesselkonformation. Diese hochsymmetrische Struktur (Punktgruppe Td) findet sich auch in anderen chemischen Stoffen wie Urotropin und Phosphortrioxid; solche Stoffe werden gelegentlich als adamantan-artig bezeichnet. Diese Analogie beschränkt sich allerdings nur auf die Struktur.
Die farblosen, campherartig riechenden Kristalle sublimieren trotz ihres hohen Schmelzpunktes bereits bei Raumtemperatur, was durch die kugelige Form des Moleküls bedingt ist.
Vorkommen
Adamantan kommt in der Natur nur in Spuren in einigen Bergkristallen vor. Es findet sich außerdem in kleinen Mengen im Erdöl, aus dem es zuerst isoliert wurde[4][5].
Synthese
Der tricyclische Kohlenwasserstoff ist durch Umlagerung von Tetrahydrodicyclopentadien, das durch Hydrierung des Diels-Alder-Dimers von Cyclopentadien hergestellt wird, mittels Aluminiumchlorid leicht zugänglich[6]. Die Herstellung läuft bei 160 °C und circa 30 atm ab.
Mit einer verbesserten Synthese mit Supersäure als Katalysator über den Umweg einer Synthese von 1,3-Dialkyl-Adamantan lässt sich nach einem Verfahren der Sun Oil das Adamantan in Polymere einbauen.
Jährlich werden über 10.000 Tonnen Adamantan hergestellt.
Eigenschaften
Adamantan ist sehr stabil und allgemein wenig reaktionsfreudig. Eliminierungen sind unmöglich, die Bredtsche Regel gilt für alle Kohlenstoff-Atome. Substitutionsreaktionen finden vorwiegend am Brückenkopf-C1 statt. In Wasser ist Adamantan nahezu unlöslich.
Verwendung
Adamantan wird in Polymerverbindungen genutzt, um die Beständigkeit gegen Lösungsmittel, Chemikalien und Hitze zu verbessern. Es findet Verwendung als Matrix für Radikale und als Referenzsubstanz in der Festkörper-NMR-Spektroskopie. Durch die hohe Symmetrie der Moleküle ist eine molekulare Rotation im Festkörper vorhanden, die besonders einfach messbar ist.
Es findet auch zur Herstellung weiterer Adamantanderivate Verwendung:
- Adamantan-1-ylamin (Amantadin) findet Verwendung gegen Morbus Parkinson und gegen die vom Influenza-A-Virus ausgelöste Virusgrippe. Es wirkt vorbeugend gegen das Influenza-A-Virus H5N1 der Vogelgrippe 48 Stunden nach Infektion.
- 3,5-Dimethyl-adamantan-1-ylamin (Memantin) findet Verwendung als Antidementivum in der Behandlung von moderater bis schwerer Demenz vom Alzheimer-Typ.
Weblinks
Commons: Adamantane – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 Thieme Chemistry (Hrsg.): RÖMPP Online - Version 3.5. Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2009.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Datenblatt Adamantan bei AlfaAesar, abgerufen am 20. Februar 2010 (JavaScript erforderlich)..
- ↑ Datenblatt Adamantan bei Acros, abgerufen am 20. Februar 2010..
- ↑ S. Landa, V. Macháček: Sur l'adamantane, nouvel hydrocarbure extrait du naphe. In: Coll. Czech. Chem. Comm. 5, 1933, S. 1–5.
- ↑ H. Stetter: Die Chemie der organischen Ringsysteme mit Urotropin-Struktur. In: Angewandte Chemie. 66, Nr. 8, 1954, S. 217–229, doi:10.1002/ange.19540660802.
- ↑ Paul von R. Schleyer, M. M. Donaldson, R. D. Nicholas, C. Cupas: Adamantane. In: Organic Syntheses, Coll. Vol. V, 1973, S. 16–19 (online).