Циклопентадиен - Cyclopentadiene
|
|||
Имена | |||
---|---|---|---|
Предпочтительное название IUPAC
Циклопента-1,3-диен |
|||
Другие имена
1,3-Cyclopentadiene
Pyropentylene |
|||
Идентификаторы | |||
3D модель ( JSmol )
|
|||
Сокращения | CPD, HCp | ||
471171 | |||
ЧЭБИ | |||
ChemSpider | |||
ECHA InfoCard | 100.008.033 | ||
Номер ЕС | |||
1311 | |||
MeSH | 1,3-циклопентадиен | ||
PubChem CID
|
|||
Номер RTECS | |||
UNII | |||
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
Характеристики | |||
С 5 Н 6 | |||
Молярная масса | 66,103 г · моль -1 | ||
Появление | Бесцветная жидкость | ||
Запах | раздражающий, терпеновый -как | ||
Плотность | 0,786 г см −3 | ||
Температура плавления | −90 ° С; -130 ° F; 183 К | ||
Точка кипения | От 39 до 43 ° С; От 102 до 109 ° F; От 312 до 316 К | ||
нерастворимый | |||
Давление газа | 400 мм рт. Ст. (53 кПа) | ||
Кислотность (p K a ) | 16 | ||
Основание конъюгата | Циклопентадиенил анион | ||
−44,5 × 10 −6 см 3 моль −1 | |||
Состав | |||
Планарный | |||
Термохимия | |||
Теплоемкость ( C )
|
115,3 Дж -1 моль -1 | ||
Стандартная мольная
энтропия ( S |
182,7 Дж -1 моль -1 | ||
Опасности | |||
точка возгорания | 25 ° С (77 ° F, 298 К) | ||
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |||
ЛК 50 ( средняя концентрация )
|
14182 частей на миллион (крыса, 2 часа) 5091 частей на миллион (мышь, 2 часа) |
||
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |||
PEL (Допустимо)
|
TWA 75 частей на миллион (200 мг / м 3 ) | ||
REL (рекомендуется)
|
TWA 75 частей на миллион (200 мг / м 3 ) | ||
IDLH (Непосредственная опасность)
|
750 частей на миллион | ||
Родственные соединения | |||
Связанные углеводороды
|
Бензол Циклобутадиен Циклопентен |
||
Родственные соединения
|
Дициклопентадиен | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|||
проверить ( что есть ?) | |||
Ссылки на инфобоксы | |||
Циклопентадиен представляет собой органическое соединение с формулой C 5 H 6 . Его часто называют сокращенно CpH, потому что циклопентадиенильный анион обозначается сокращенно Cp - .
Эта бесцветная жидкость имеет сильный неприятный запах . При комнатной температуре этот циклический диен димеризуется в течение нескольких часов с образованием дициклопентадиена посредством реакции Дильса-Альдера . Этот димер можно восстановить путем нагревания с образованием мономера.
Соединение в основном используется для производства циклопентена и его производных. Он широко используется в качестве предшественника циклопентадиенильного аниона (Cp - ), важного лиганда в циклопентадиенильных комплексах в металлоорганической химии .
Производство и реакции
Производство циклопентадиена обычно не отличается от образования дициклопентадиена, поскольку они взаимно превращаются. Их получают из каменноугольной смолы (около 10-20 г / т) , а также с помощью пара крекинга из нафты (около 14 кг / тонну). Для получения циклопентадиенового мономера коммерческий дициклопентадиен подвергают крекингу при нагревании примерно до 180 ° C. Мономер собирают перегонкой и вскоре после этого используют. При этом рекомендуется использовать некоторую форму фракционирующей колонны для удаления дефлегмации димера без трещин.
Сигматропная перестройка
Атомы водорода в циклопентадиене претерпевают быстрые [1,5] -сигматропные сдвиги, о чем свидетельствуют спектры 1 H ЯМР, записанные при различных температурах. Еще более плавными являются производные C 5 H 5 E (CH 3 ) 3 (E = Si , Ge , Sn ), в которых более тяжелый элемент мигрирует от углерода к углероду с низким активационным барьером.
Реакции Дильса – Альдера
Циклопентадиен является диеном с высокой реакционной способностью в реакции Дильса-Альдера, поскольку для достижения геометрии оболочки переходного состояния требуется минимальное искажение диена по сравнению с другими диенами. Известно, что циклопентадиен димеризуется. Превращение происходит в часах при комнатной температуре, но мономер можно хранить в течение нескольких дней при -20 ° C.
Депротонирование
Соединение представляет собой необычно кислое (р К = 16) для углеводорода , и этот факт объясняется высокой стабильностью ароматического циклопентадиенильного аниона , C
5ЧАС-
5. Депротонирование может быть достигнуто с помощью различных оснований, обычно гидрида натрия, металлического натрия и бутиллития . Соли этого аниона являются коммерчески доступными, в том числе циклопентадиенилнатрий и cyclopentadienide лития . Их используют для получения циклопентадиенильных комплексов .
Производные металлоцена
Металлоцены и родственные циклопентадиенильные производные были тщательно изучены и представляют собой краеугольный камень металлоорганической химии благодаря своей высокой стабильности. Первое металлоценовое характеризуется, ферроцен , получали так , как и многие другие металлоцены готовят: путем объединения производных щелочного металла в виде МС 5 H 5 с дигалогенидами этих переходных металлов : В качестве типичного примера, никелоцен формы Upon обработки никеля (II) , хлорид с циклопентадиенид натрия в ТГФ .
- NiCl 2 + 2 NaC 5 H 5 → Ni (C 5 H 5 ) 2 + 2 NaCl
Металлоорганические комплексы, которые включают как циклопентадиенильный анион, так и сам циклопентадиен, известны, одним из примеров которых является производное родоцена , полученное из мономера родоцена в протонных растворителях .
Органический синтез
Это был исходный материал в синтезе додекаэдрана Лео Пакеттом в 1982 году . Первый этап включал восстановительную димеризацию молекулы с образованием дигидрофульвалена , а не простое добавление с образованием дициклопентадиена.
Использует
Помимо использования в качестве предшественника катализаторов на основе циклопентадиенила, основным коммерческим применением циклопентадиена является его использование в качестве предшественника сомономеров . Полугидрирование дает циклопентен . Реакция Дильса-Альдера с бутадиеном дает этилиденнорборнен , сомономер при производстве каучуков EPDM .
Производные
Циклопентадиен может замещать один или несколько атомов водорода, образуя производные с ковалентными связями:
- Объемные циклопентадиены
- Калицен
- Циклопентадиенон
- Ди- трет -butylcyclopentadiene
- Метилциклопентадиен
- Пентаметилциклопентадиен
- Пентацианоциклопентадиен
Большинство этих замещенных циклопентадиенов могут также образовывать анионы и присоединяться к циклопентадиенильным комплексам .