спиропентан
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК Спиро[2.2]пентан | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| С 5 Ч 8 | |
| Молярная масса | 68.119 g·mol −1 |
| Температура плавления | -134,6 ° C (-210,3 ° F; 138,6 К) |
| Точка кипения | 39,0 ° C (102,2 ° F; 312,1 К) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Спиропентан – углеводород формулы С 5 Ч 8 . Это спиросвязанный — циклоалкан триангулан . простейший [1] [2] [3] [4] После открытия в 1887 году прошло несколько лет, прежде чем была определена структура молекулы. [5] [6] [7] Согласно правилам номенклатуры спиросоединений систематическое название — спиро[2.2]пентан. спипентанов быть не может Однако конститутивных изомерных , поэтому название уникальное, без скобок и цифр.
Синтез
[ редактировать ]После того как Густавсон получил циклопропан путем взаимодействия 1,3-дибромпропана с измельченным металлическим цинком, он попробовал ту же реакцию с 2,2-бис(бромметил)-1,3-дибромпропаном (см. схему формул). Исходное вещество легко получить реакцией пентаэритрита с бромистоводородной кислотой . Молекула с формулой C 5 H 8 Был получен . В первой публикации он назывался винилтриметиленом. [8] В 1907 году Фехт высказал предположение, что это должен быть спиропентан, конституциональный изомер винилциклопропана. [9] Дополнительным доказательством структуры углеводорода является тот факт, что его также можно получить из 1,1-бис (бромметил) циклопропана (см. Схему формул). [10]
Спиропентан трудно отделить от других продуктов реакции, и первые процедуры приводили к образованию нечистых смесей. Спустя десятилетия метод производства был усовершенствован. Спироуглеводород можно отделить от побочных продуктов (2-метил-1-бутен, 1,1-диметилциклопропан, метиленциклобутан) путем перегонки . [11]
Характеристики
[ редактировать ]Физические свойства
[ редактировать ]Структурное определение методом дифракции электронов показало две разные длины CC; связи с четвертичным («спиро») атомом углерода короче (146,9 пм), чем между метиленовыми группами (СН 2 –СН 2 , 151,9 пм). Углы C–C–C на спироатоме С составляют 62,2°, что больше, чем в циклопропане . [12]
Химические свойства
[ редактировать ]При нагревании молекул спиропентана, меченных атомами дейтерия, наблюдается реакция топомеризации или «стереомутации», аналогичная реакции циклопропана: цис -1,2-дидейтериоспиропентан уравновешивает транс -1,2-дидейтериоспиропентан. [13]
Густавсон (1896) сообщил, что нагревание спипентана до 200°С приводит к его превращению в другие углеводороды. Термолиз в газовой фазе от 360 до 410 °С привел к расширению цикла до конституционного изомера метиленциклобутана , а также продуктов фрагментации этена и пропадиена . [14] Предположительно, более длинная и более слабая связь разрывается первой, образуя дирадикальный промежуточный продукт. [13]
Родственные соединения
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Донохью, Джерри; Хамфри, Джордж Л.; Шомакер, Вернер (1945). «Структура спиропентана». Журнал Американского химического общества . 67 (2): 332–335. дои : 10.1021/ja01218a056 . ISSN 0002-7863 .
- ^ Мюррей, MJ; Стивенсон, Юджин Х. (1944). «СПИРОПЕНТАН». Журнал Американского химического общества . 66 (2): 314. doi : 10.1021/ja01230a515 . ISSN 0002-7863 .
- ^ Мюррей, MJ; Стивенсон, Юджин Х. (1944). «Дебромирование пентаэритритилбромида цинком. Выделение спиропентана1». Журнал Американского химического общества . 66 (5): 812–816. дои : 10.1021/ja01233a047 . ISSN 0002-7863 .
- ^ Прайс, JE; Коултерпарк, Калифорния; Масиелло, Т.; Ниблер, Дж.В.; Вебер, А.; Маки, А.; Блейк, Т.А. (2011). «Инфракрасные спектры спиропентана высокого разрешения, C5H8». Журнал молекулярной спектроскопии . 269 (1): 129–136. Бибкод : 2011JMoSp.269..129P . дои : 10.1016/j.jms.2011.05.011 . ISSN 0022-2852 .
- ^ Филипов, О. (1916). «Структура углеводородов Густавсона: винилтриметилен и этилидентриметилен» . Журнал практической химии . 93 (1): 162–182. дои : 10.1002/prac.19160930112 . ISSN 0021-8383 .
- ^ Фаворски, Ал .; Баталин, В. (1914). «О винилтриметилене и этилиден-триметилене Густавсона» . Отчеты Немецкого химического общества . 47 (2): 1648–1651. дои : 10.1002/cber.19140470250 . ISSN 0365-9496 .
- ^ Бернс, Греция; МакГэвин, генеральный директор (1972). «Инфракрасные и рамановские спектры спиропентана-H8». Прикладная спектроскопия . 26 (5): 540–542. Бибкод : 1972ApSpe..26..540B . дои : 10.1366/000370272774351778 . S2CID 95384874 .
- ^ Густавсон, Г. (1896). «Об этилидентриметилене» . Журнал практической химии . 54 (1): 104–107. дои : 10.1002/prac.18960540106 . ISSN 0021-8383 .
- ^ Фехт, Х. (1907). «О спироцикланах» . Отчеты Немецкого химического общества . 40 (3): 3883–3891. дои : 10.1002/cber.190704003194 . ISSN 0365-9496 .
- ^ Зелинский, Н. (1913). «О спироциклане, его синтезе и поведении в восстановительном катализе» . Отчеты Немецкого химического общества . 46 (1): 160–172. дои : 10.1002/cber.19130460128 . ISSN 0365-9496 .
- ^ Эпплквист, Дуглас Э.; Фанта, Джордж Ф.; Хенриксон, Бертель В. (1958). «Химия спиропентана. I. Улучшенный синтез спиропентана». Журнал органической химии . 23 (11): 1715–1716. дои : 10.1021/jo01105a037 . ISSN 0022-3263 .
- ^ Г. Даллинга, Р.К. ван дер Драай, Л.Х. Тонеман, Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas 87, 897 (1968).
- ^ Перейти обратно: а б Дж. Дж. Гаевски, Л. Т. Бурка, Журнал Американского химического общества 94, Nr. 25, 8857 (1972).
- ^ MC Flowers, HM Frey, Журнал Химического общества , 1961, 5550.