(Methylcyclopentadienyl)mangantricarbonyl

Strukturformel
Allgemeines
Name	(Methylcyclopentadienyl)mangantricarbonyl
Andere Namen	Tricarbonyl(η5-methylcyclopentadienyl)mangan MMT
Summenformel	C9H7MnO3
CAS-Nummer	12108-13-3
Kurzbeschreibung	dunkelorange Flüssigkeit mit angenehmem Geruch[1]
Eigenschaften
Molare Masse	218,09 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,39 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	2,2 °C[1]
Siedepunkt	231,6 °C[1]
Dampfdruck	0,063 mbar (20 °C)[1]
Löslichkeit	sehr schwer löslich in Wasser[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2] Gefahr H- und P-Sätze H: 300-311-330-351 EUH: keine EUH-Sätze P: 260-​264-​280-​284-​301+310-​310Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [2] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Giftig (T) R- und S-Sätze R: 23/24/25-40 S: 23-26-36/37/39-45
LD50	8 mg·kg−1 (oral Ratte)[1] 140 mg·kg−1 (dermal Ratte/Kaninchen)[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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(Methylcyclopentadienyl)mangantricarbonyl (Abk.: MMT oder MCMT) ist eine Manganverbindung mit der Halbstrukturformel (CH₃C₅H₄)Mn(CO)₃. Die Verbindung wurde ab 1958 zuerst als Ersatz zum Additiv Bleitetraethyl angeboten, später wurde MMT auch in unverbleitem Kraftstoff eingesetzt.^[3] Zweck war die Erhöhung der Oktanzahl.

Obwohl MMT als Benzinadditiv in den USA von 1977 bis 1995 verboten war, wurde es in dieser Zeit in Kanada ab 1976 eingesetzt. 1997-1998 war es aufgrund von Diskussionen über Gesundheitsrisiken nicht mehr erlaubt.^[4] MMT wird unter den Handelsnamen HiTec 3000 and AK-33X verkauft.^[5] Von T2 Labs wird es unter dem Namen Ecotane vermarktet.^[6]

Geschichte

Tetraethylblei (TEL) ist für ältere Ottomotoren das Additiv der Wahl, um das Klopfen durch Erhöhung der Oktanzahl zu vermindern. TEL wurde von der Ethyl Corporation (ein Gemeinschaftsunternehmen von General Motors und Du Pont) hergestellt und verkauft. Als die US-Umweltbehörde EPA 1972 den schrittweisen Ausstieg aus der Kraftstoffverbleiung anordnete, suchte Ethyl nach Alternativen. Eine davon war MMT, welches ab 1958 als Rauchunterdrücker bei Gasturbinen zum Einsatz kam und ab 1974 als Additiv in unverbleitem Ottokraftstoff.

1977 wurde die Verwendung von MMT als Additiv in den USA durch den Clean Air Act solange verboten, bis Hersteller Ethyl den Beweis geliefert habe, dass das Additiv nicht zum Versagen der Abgaskatalysatoren führt. In der Folge begann ein Rechtsstreit zwischen Ethyl und EPA, in dem 1995 das Appellationsgericht entschied, dass EPA ihre Kompetenzen überschritten habe. MMT wurde dadurch in den USA zum legal verwendbaren Benzinzusatz.^[7] MMT wird aktuell vom Ethyl-Nachfolger Afton Chemical Corporation (Teil von Newmarket Corporation) sowie von Cestoil Chemical Inc. in Kanada vertrieben (dort unter dem Namen Cestoburn).

Herstellung

Eigenschaften

(Methylcyclopentadienyl)mangantricarbonyl ist eine dunkelorange, wenig flüchtige und schwer entzündliche Flüssigkeit mit angenehmem Geruch, welche sehr schwer löslich in Wasser ist.^[1]

Die Verbindung wird als Klavierstuhl oder Halbsandwich-Verbindung bezeichnet. Das Mangan-Atom in MMT ist an drei Carbonylgruppen sowie einen Methylcyclopentadienyl-Ring gebunden. Diese hydrophoben organischen Liganden machen MMT stark lipophil, was die Bioakkumulation begünstigt.

Sicherheitshinweise

Die mit MMT verbundenen Gesundheitsrisiken werden seit Jahrzehnten heftig und kontrovers diskutiert. Eine 2003 in Australien erschienene Studie lässt den Schluss zu, dass MMT in konzentrierter Form für Menschen hochtoxisch wirkt, erwähnt aber gleichzeitig, dass die als Folge von Autoabgasen bei Verwendung von MMT in der Luft gemessenen Mangankonzentrationen kein Gesundheitsrisiko darstellten.^[8] Eine Studie aus dem Jahre 2002 (Kitazawa et al.) wies darauf hin, dass Aufnahme über die Haut bei versehentlichem Verschütten von Kraftstoff, Missbrauch von Kraftstoff als Lösungsmittel zum Entfetten und (absichtlichem) Einatmen von Dämpfen die Hauptwege einer möglichen MMT-Exposition seien.

Personen, die über lange Zeit Mangan ausgesetzt sind, entwickeln Symptome von Manganismus, welche denen der Parkinson-Krankheit ähnlich sind. Für MMT wurde auch eine zytotoxische Wirkung nachgewiesen und speziell eine Schädigung dopaminerger PC-12 Zellen.^[7] Toxikokinetische Studien haben gezeigt, dass Mangan aus MMT in Blutplasma von Ratten mit der 37-fachen Rate von anorganischem Mangan aufgenommen wird.^[9]

Unmittelbare Symptome eines Kontakts mit MMT sind leichte Haut- und Augen-Irritationen. Kurzfristige Symptome im Zusammenhang mit MMT-Vergiftungen beinhalten unter anderem Kopfschmerzen und Erbrechen und Atemschwierigkeiten. Tierversuche haben gezeigt, dass langfristiger Kontakt mit MMT in Leber- und Nierenschäden resultieren kann.^[10]

Die Dämpfe von (Methylcyclopentadienyl)mangantricarbonyl können mit Luft ein explosionsfähiges Gemisch (Flammpunkt 96 °C) bilden.^[1]

Empfehlungen von Autoherstellern

Vor dem Gebrauch von MMT wird empfohlen abzuklären, ob der Hersteller die Verwendung von MMT-Zusätzen empfiehlt oder nicht. General Motors beispielsweise rät explizit davon ab.^[11]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f g h i j k} Eintrag zu CAS-Nr. 12108-13-3 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 29. April 2011 (JavaScript erforderlich).
2. ↑ ^{a b} Datenblatt (Methylcyclopentadienyl)manganese(I) tricarbonyl bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 29. April 2011.
3. ↑ http://www.aftonchemical.com/Products/MMT/History+of+MMT.htm
4. ↑ "Threat of NAFTA Case Kills Canada's MMT Ban: Challenge over gasoline additive could have cost Ottawa millions". In: The Globe and Mail, 20. Juli 1998
5. ↑ Frumkin, Howard and Solomon, Gena; Manganese in the US Gas Supply. In: American Journal of Industrial Medicine, 31: 107-115 (1997)
6. ↑ T2 Labs is the manufacturer of Ecotane. Abgerufen am December 20, 2007.
7. ↑ ^{a b} Masashi Kitazawa, Jarrad R. Wagner, Michael L. Kirby, Vellareddy Anantharam, and Anumantha G. Kanthasamy; Oxidative Stress and Mitochondrial-Mediated Apoptosis in Dopaminergic Cells Exposed to Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl J. Pharmacol. Exp. Ther., Jul 2002; 302: 26-35.
8. ↑ National Industrial Chemicals Notification and Assessment Scheme: Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl Juni 2003
9. ↑ heng W, Kim H, Zhao Q: Comparative toxicokinetics of manganese chloride and methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl (MMT) in Sprague-Dawley rats. In: Toxicol. Sci. 54, 2, 2000, S. 295–301, doi:10.1093/toxsci/54.2.295
10. ↑ United Nations Environment Programme with the World Health Organization; Manganese; Geneva, 1981.
11. ↑ General Motors, "2011 Chevrolet Malibu Owners Manual", 2010

Weblinks

• Automobilhersteller stehen MMT ablehnend gegenüber