-----------------------[ (c) 1995 Swedish Infomania ]---------------------

                           Acetontricykloperoxid

--------------------------------------------------------------------------

        Ketonperoxider r cykliska, organiska mnen som med ltthet
snderfaller med hg hastighet under bildandet av en stor mngd gaser.
Acetontricykloperoxid r den bsta och med ltthet den enklaste att
tillverka (Andra peroxiderbara ketoner innefattar cyklopentanon och
cyklohexanon). Med acetontricykloperoxid avses den trimra formen av
acetonperoxid, C9H18O6. Det finns ven en dimr form; acetonDIcykloperoxid,
som efter hand bildas vid lagring av mnet i ett lsningsmedel.

        Det finns mnga uppfinningsrika namn p denna peroxid;
Peroxyaceton, Acetonperoxid, Acetontricykloperoxid, Triacetontricyklo-
peroxid, Triperoxyaceton, Acetontriperoxid, Acetonit, Cyklokarbon B osv...
Inget av dessa namn uppfyller ngra av IUPACs nomenklaturregler, jag har
dock valt acetontricykloperoxid som trivialnamn, med frkortningen ATCP.
Det kemiskt korrekta namnet blir enligt "The Chemistry Of Peroxides"
fljande: 1,2,4,5,7,8-hexaoxa-3,3,6,6,9,9-hexametylnonan, vilket faktiskt
r det lngsta tnkbara namnet, men samtidigt mycket beskrivande. Namnet
Cyklokarbon B kan tyda p att det har anvnts militrt/industriellt ngon
gng i historien, jag har dock inte kommit fram till ngot angende denna
anvndning. Detonationshastigheten ligger p 3750 m/s vid 0.92 g/cm2 och p
5300 m/s vid 1.18 g/cm2. Enligt Tim Lewis skall ATCP vara mycket flyktigt,
och drigenom skall hlften av en friliggande mngd ha avdunstat p tio
dagar. Vi har sjlva inte mrkt av denna effekt, s ngot strre problem r
det inte, men du kan ju alltid frvara mnet i en tttslutande burk fr att
vara p den skra sidan.
                    
Den grundlggande reaktionen vid tillverkning av ketonperoxider r en keton
som behandlas med vteperoxid i en sur lsning. Kravet p surheten r inte
s viktigt, bara det faktum att, ju surare lsning, ju snabbare gr
reaktionen. Vid pH 7 hnder reaktionen omrkligt lngsamt, ingenting hnder
p upp till ngra mnader (med undantag av frvaring i verskott av
aceton, d kan ngra procent kristalliseras i acetonen. Detta kan skert
skyllas p vattens autohydrolys). Dremot, vid pH < 2-3, gr reaktionen s
pass fort att lsningen brjar koka av den vid reaktionen utvecklade
vrmen, och en sats p ngra deciliter r klar p ngra minuter om man
lyckas kyla lsningen under dess kokpunkt. Man kan fljaktligen katalysera
reaktionen med mnga olika syror, men saltsyra och svavelsyra r de
huvudsakliga vi anvnder, en mycket ltttkomlig (HCl) och en mycket
effektiv (H2SO4) (konc. HCl r vtejonfattigare n konc. H2SO4). 25%-ig
hushllsttiksyra exempelvis, r fr svag fr att vara praktiskt anvndbar.

Acetontricykloperoxids smltpunkt ligger p 97C. Vid temperaturer under
-162C r denna peroxid inaktiv, och kan utan risk studeras. En forskare
(Groth) som studerat detta mne, fann att mnet kristalliserar i monoklin
kristallstruktur. Acetontricykloperoxid r praktiskt taget olslig i
vatten. Vid temperaturer uppemot 100C, lser sig dock peroxiden dligt
till bra. ATCP r lttlsligt i aceton. Om man lser tillrckligt med ATCP
i aceton och lter densamma avdunsta kan man ltt framstlla ovan nmnda
kristaller, vilka kan vara tmligen snygga, men de r dock inte kraftigare.
Densiteten kar dock, och vill man ha en kompaktare laddning r
kristallisering att fredra framfr packande av mnet, pga dess
sttknslighet.

En liter 100% aceton blandad med en liter 35% vteperoxid ger efter
syrabehandling runt ett halvt kilo frdig acetontricykloperoxid.
mnet r sttknsligt, s var frsiktig med det. Skrapar man ngra korn
mellan ett par sandpapper, tar mnet eld. Slr man p det med en hammare
exploderar det. Mal man mnet (ganska lst) i en mortel intrffar en serie
smexplosioner. Slnger man en plastburk innehllande ATCP i marken hnder
inget. Gnuggar man ATCP mellan handflatorna hnder inget. Jag hoppas detta
ger dig en bild av dess sttknslighet. Enligt den tio cm tjocka boken
"Lange's Handbook of Chemistry", s ska man helst inte blanda vteperoxid
med aceton, speciellt inte i sur milj, men det str INTE varfr... :-)


Icke utjmnad reaktionsformel vid framstllning av acetontricykloperoxid:
-------------------------------------------------------------------------

                                    H C   CH
                                     3 \ /  3
                                        C
 H C                 Syra              / \
  3 \                 H+              O   O
     C=O  +  H O     ====>           /     \           +  H O
    /         2 2                   O       O              2
 H C                               /         \
  3                           H C-C---O---O---C-CH
                               3   \         /    3
                                    CH      CH
                                      3       3

Aceton     Vteperoxid        Acetontricykloperoxid     Vatten


Praktiskt tillvgagngsstt vid tillverkning av Acetontricykloperoxid:
----------------------------------------------------------------------

Du behver:
-----------
Aceton
Vteperoxid
Saltsyra/svavelsyra
Kaffefilter (grna flergngs- av plast)
Termometer
Bgare (Glas)

Gr s hr:
-----------

1. Hll 4 delar vteperoxid i en glas- eller plastbgare.

2. Tillstt 3 delar aceton. Rr om ordentligt och kontrollera att
   temperaturen inte verstiger 45C. Det hela kan fr skerhets skull
   (rekommenderas) nedsnkas i ett vattenbad, vilket underlttar kylning.
   Var beredd p att du kan vara tvungen att byta vatten i vattenbadet,
   eftersom det hela tiden vrms upp. Blir det fr varmt kokar det ver,
   vilket inte r trevligt, drfr att gaserna svider ganska mycket i
   gonen och dessutom frsvinner hela din kemikalieomgng.

3. Tillstt 0.1-1 del konc. syra droppvis. Syran fungerar som katalysator,
   dvs den snabbar upp reaktionen. Om temperaturen skulle stiga ver 45C,
   lt temperaturen sjunka innan du tillstter mer syra. Annars avdunstar
   acetonen (kokpunkt 56C). Rr hela tiden om ordentligt. (Det frser till
   nr konc. svavelsyra droppas i, det r ingen fara, bara du rr om
   ordentligt hela tiden.) Du kan med frdel ha ven denna reaktion i
   kylande vattenbad, d reaktionen r mycket exoterm.

4. Efter en tid, varierande med val av syra och dess koncentration och
   mngd, framtrder den i vatten olsliga acetontricykloperoxiden.
   Lt detta st ett tag. Som du ser s bildas det hela tiden mer vita
   kristaller.

5. Filtrera blandningen genom att hlla ver blandningen i ett flergngs
   kaffefilter, och spola igenom med mycket vatten. P detta stt s
   avlgsnar du kvarblivna syrarester som alltid finns kvar bland
   acetontricykloperoxidkristallerna (phew!). Syra som annars skulle vara
   kvar gr mnet mer instabilt, drfr att det kan angripa metaller och
   drigenom vrmas upp. Det r ocks behagligare att handskas med syrafria
   mnen. De r d varken frtande eller kraftigt luktande. Kontrollera
   grna med en pH-mtare att dina kristaller hller omkring pH 7.
                                          
6. Lyft upp filtret och pressa ur s mycket vtska du kan. Ju mer vtska du
   pressar ut, ju snabbare gr sedan torkningsprocessen.

7. Lt filtratet torka p ngra lager tidningsspapper/hushllspapper eller
   annat liknande material, s sugs verskottsvtskan snabbt upp. Lt det
   tminstone st ver natten. Fr att du ska f ut ngot av ditt mne s
   ska kristallerna vara helt torra. Fr att snabba upp torkningsprocessen
   s kan du rikta ngra gldlampor/spotlights mot det torkande mnet.
   Se dock till att lamporna inte p ngot tnkbart stt kan falla ned i
   pulvret och antnda det.

---------------------------------------------------------------------------
Lstips om ketonperoxider:

The Chemistry Of Peroxides, Saul Patai  198X, ISBN 0-471-10218-0
Advanced Organic Chemistry, Jerry March 1992, ISBN 0-471-60180-2 (s 1048ff)

---------------------------------------------------------------------------
