Oxetan

Oxetan ist eine organische Verbindung. Oxetan ist der einfachste Vertreter der heterocyclischen Vierringe mit einem Sauerstoffatom im Ring und zählt deshalb zu den cyclischen Ethern.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Oxetan
Andere Namen	1,3-Epoxypropan Trimethylenoxid Oxacyclobutan
Summenformel	C3H6O
Kurzbeschreibung	farblose Flüssigkeit[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 503-30-0 EG-Nummer 207-964-3 ECHA-InfoCard 100.007.241 PubChem 10423 ChemSpider 9994 Wikidata Q418107
Eigenschaften
Molare Masse	58,08 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig[1]
Dichte	0,89 g·cm−3 (20 °C)[2]
Schmelzpunkt	−97 °C[2]
Siedepunkt	48 °C[2]
Dampfdruck	350 hPa (20 °C)[2] 528 hPa (30 °C)[2] 773 hPa (40 °C)[2]
Löslichkeit	löslich in Wasser (681 g·l−1 bei 25 °C)[2]
Brechungsindex	1,3961 (20 °C)[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[4] ggf. erweitert[2] Gefahr H- und P-Sätze H: 225​‐​302+312+332 P: 210​‐​280​‐​301+312+330​‐​302+352+312​‐​304+340+312[2]
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−110,8 kJ/mol[5]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Oxetan ist eine reaktive, farblose, leichtflüchtige Flüssigkeit.

Synthese

Durch Reaktion von 3-Chlorpropylacetat mit Kaliumhydroxid bei ca. 140 – 150 °C.^[6]

Synthese von Oxetan aus 3-Chlorpropylacetat

Die Ausbeute liegt allerdings nur bei etwas über 40 %, weil sich etliche Nebenprodukte bilden.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, 3-Chlorpropan-1-ol mit einer starken Base zu cyklisieren.

Synthese von Oxetan aus 3-Chlorpropan-1-ol

Dabei ist die Ausbeute aber noch niedriger als bei der ersten Reaktion.^[6]

Eine weitere Möglichkeit ist es, Oxetane durch eine Paternò-Büchi-Reaktion herzustellen.

Reaktivität

Lewis-Säuren wie Bortrifluorid (BF₃) können an ein nichtbindendes Elektronenpaar am O-Atom des Oxetans addiert werden. In Dichlormethan als Lösungsmittel findet dann eine Cyclooligomerisierung statt. Als Hauptprodukt entsteht das Cyclotrimer 1,5,9-Trioxacyclododecan 1:^[7]

Synthese des Oxetan-Cyclotrimers

Unter anderen Reaktionsbedingungen, besonders in der Gegenwart von Wasser, entstehen lineare Polyether.^[7]