Cyclooctatetraen

Strukturformel
Allgemeines
Name	Cyclooctatetraen
Andere Namen	COT Cycloocta-1,3,5,7-tetraen [8]Annulen
Summenformel	C8H8
Kurzbeschreibung	gelbe Flüssigkeit mit unangenehmem Geruch[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 629-20-9 EG-Nummer 211-080-3 ECHA-InfoCard 100.010.074 PubChem 637866 Wikidata Q900926
Eigenschaften
Molare Masse	104,15 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	0,93 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	0 °C[2]
Siedepunkt	142–143 °C [1]
Dampfdruck	10,5 hPa (20 °C)[2]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser[1]
Brechungsindex	1,5381 (20 °C)[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4] Gefahr H- und P-Sätze H: 225​‐​304​‐​315​‐​319​‐​335​‐​412 P: 210​‐​261​‐​273​‐​301+310​‐​305+351+338​‐​331 [4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Cyclooctatetraen (COT) ist eine organisch-chemische Verbindung aus der Gruppe der cyclischen Kohlenwasserstoffe. Die Verbindung mit der Summenformel C₈H₈ besitzt vier konjugierte C=C-Doppelbindungen.

Im Gegensatz zu Benzol (C₆H₆) zählt COT nicht zu den aromatischen Kohlenwasserstoffen, da es aufgrund der Anzahl seiner π-Elektronen nicht der Hückel-Regel entspricht und auch nicht planar ist, sondern Wannenform besitzt.

Dreidimensionale Gerüstformel in all-(Z)-Konfiguration
mit sichtbarer Wannenkonformation

Somit ist Cyclooctatetraen weder ein Aromat, noch ein Antiaromat.^[5] Durch die fehlende aromatische Stabilisierung ist es eher den gewöhnlichen Polyenen vergleichbar, allerdings aufgrund der durch die Ringspannung verursachten Bindungswinkeldeformation von erhöhter Reaktivität.

Das wannenförmige COT-Molekül kann als Chelatligand – ähnlich wie 1,5-Cyclooctadien (COD) – Metallkomplexe bilden. Durch die Aufnahme von zwei Elektronen, z. B. durch Übertragung von einem Metall, wird aus dem COT das planare, aromatische Cyclooctatetraenyl-Anion C₈H₈²⁻ mit zehn π-Elektronen und erfüllt damit die Hückel-Regel. Ein bekanntes Beispiel für einen Komplex mit planaren Cyclooctatetraenyl-Liganden ist das Uranocen.

Darstellung

• COT wurde erstmals 1905 von Richard Willstätter aus Pseudopelletierin synthetisiert.^[6]

• Die gängigste Synthese von COT erfolgt nach einem katalytischen Verfahren von Walter Reppe durch Cyclotetramerisierung von Ethin.^[7]

• Eine weitere Synthese geht vom Cuban aus. In Gegenwart von Rhodiumkatalysatoren wird zunächst das syn-Tricyclooctadien gebildet, welches anschließend thermisch bei 50–60 °C zum Cyclooctatetraen umgewandelt werden kann.^[8]

Eigenschaften

Durch Erhitzen von Cyclooctatetraen 1 auf 100 °C erhält man ein Gemisch der beiden dimeren C₁₆H₁₆-Verbindungen 2 und 3. Das Dimer 2 (Schmelzpunkt 53 °C) entsteht durch eine Diels-Alder-Reaktion zweier Moleküle Cyclooctatetraen (1). Diese Reaktion ist bei hoher Temperatur teilweise reversibel. In einem zweiten Schritt lagert sich 2 in das Dimer 3 (Schmelzpunkt 76 °C) um.^[9]

Aus der pentacyclischen Verbindung 3, die ein Homotropiliden-Strukturelement aufweist, erhält man durch UV-Bestrahlung unter Abspaltung von Benzol 5 den C₁₀H₁₀-Kohlenwasserstoff Bullvalen 4.^[10]

Cyclooctatetraen findet Verwendung bei der Synthese von Korksäure und Cyclooctan.^[11]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d} Datenblatt Cyclooctatetraen bei AlfaAesar, abgerufen am 7. Januar 2008 (PDF) (JavaScript erforderlich).
2. ↑ ^{a b} Datenblatt Cyclooctatetraen bei Acros, abgerufen am 19. Februar 2010.
3. ↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-130.
4. ↑ ^{a b} Datenblatt Cyclooctatetraene bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 7. November 2016 (PDF).
5. ↑ Frank-Gerrit Klärner: Wie antiaromatisch ist planares Cyclooctatetraen? In: Angewandte Chemie. Band 113, Nr. 21, 2001, S. 4099–4103, doi:10.1002/1521-3757(20011105)113:21<4099::AID-ANGE4099>3.0.CO;2-1. 
6. ↑ Richard Willstätter, Ernst Waser: Über Cyclo-octatetraen. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. Band 44, Nr. 3, 1911, S. 3423–3445, doi:10.1002/cber.191104403216. 
7. ↑ Walter Reppe, Otto Schlichting, Karl Klager, Tim Toepel: Cyclisierende Polymerisation von Acetylen I. Über Cyclooctatetraen. In: Justus Liebigs Annalen der Chemie. Band 560, Nr. 1, 1948, S. 1–92, doi:10.1002/jlac.19485600102. 
8. ↑ L. Cessar, P.E. Eaton, J. Halpern: Catalysis of symmetry-restricted reactions by transition metal compounds. Valence isomerization of cubane, In J. Am. Chem. Soc. 92, 1972, S. 3515–3518. doi:10.1021/ja00714a075.
9. ↑ Gerhard Schröder: Die Eigenschaften zweier dimerer Cyclooctatetraene vom Schmp. 53 und 76. In: Chemische Berichte. Band 97, Nr. 11, November 1964, S. 3131, doi:10.1002/cber.19640971124. 
10. ↑ Gerhard Schröder: Synthese und Eigenschaften von Tricyclo[ 3.3.2.0^4.6]decatrien-(2.7.9)^2.3)(Bullvalen). In: Chemische Berichte. Band 97, Nr. 11, November 1964, S. 3140, doi:10.1002/cber.19640971125. 
11. ↑ Eintrag zu Cyclooctatetraen. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 27. September 2019.