Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Циклопентадиен - C5H6 формуласы бар органикалық қосылыс. Ол көбінесе CpH деп қысқартылады, себебі циклопентадиенил анионы Cp− деп қысқартылады. Бұл түссіз сұйықтықтың күшті және жағымсыз иісі бар. Бөлме температурасында бұл циклді диен бірнеше сағаттың ішінде Диелс-Альдер реакциясы арқылы дициклопентадиенге айналады. Бұл димерді қыздыру арқылы мономерге қайта айналдыруға болады. Бұл қосылыс негізінен циклопентен және оның туындыларын өндіру үшін қолданылады. Ол органометалл химиясындағы циклопентадиенил кешендеріндегі маңызды лиганд - циклопентадиенил анионының (Cp−) алдындағы зат ретінде кеңінен қолданылады.
Cyclopentadiene is an organic compound with the formula C5H6. It is often abbreviated CpH because the cyclopentadienyl anion is abbreviated Cp−. This colorless liquid has a strong and unpleasant odor. At room temperature, this cyclic diene dimerizes over the course of hours to give dicyclopentadiene via a Diels–Alder reaction. This dimer can be restored by heating to give the monomer. The compound is mainly used for the production of cyclopentene and its derivatives. It is popularly used as a precursor to the cyclopentadienyl anion (Cp−), an important ligand in cyclopentadienyl complexes in organometallic chemistry.
Өндіріс және реакциялар
Циклопентадиен өндірісі, олар бір-біріне айналатындықтан, дициклопентадиеннен ерекшеленбейді. Олар көмір шарынан (шамамен 10–20 г/тонна) және нафтының бумен крекингі арқылы (шамамен 14 кг/тонна) алынады. Бұл процесте жарылмаған димердің кері ағылуын болдырмау үшін, фракциялық айыру бағанасын қолдану тиімді.
Cyclopentadiene production is usually not distinguished from dicyclopentadiene since they interconvert. They are obtained from coal tar (about 10–20 g/tonne) and by steam cracking of naphtha (about 14 kg/tonne). It advisable to use some form of fractionating column when doing this, to remove refluxing uncracked dimer.
Сигматропиялық қайта реттеу
Циклопентадиендегі сутек атомдары жылдам [1,5] сигматропиялық ауысуларға түседі. Алайда, гидридтің ауысуы 0 °C-та алкилденген туындыларды таңдаулы түрде өңдеуге жететіндей баяу. Одан да еркін қозғалатын C5H5E(CH3)3 (E = Si, Ge, Sn) туындылары бар, онда ауыр элемент төмен белсендіру энергиясымен көміртектен көміртекке жылжиды.
The hydrogen atoms in cyclopentadiene undergo rapid [1,5] sigmatropic shifts. The hydride shift is however sufficiently slow at 0 °C to allow alkylated derivatives to be manipulated selectively. Even more fluxional are the derivatives C5H5E(CH3)3 (E = Si, Ge, Sn), wherein the heavier element migrates from carbon to carbon with a low activation barrier.
ДиелсАқсақалдық реакциялар
Циклопентадиен Диелс-Альдер реакциясында өте реактивті диен болып табылады, себебі басқа диендерге қарағанда, өтпелі күйдің конверт геометриясына жету үшін диеннің минималды деформациялануы ғана қажет. Циклопентадиеннің димеризациялануы кеңінен танымал. Бөлме температурасында түрлену бірнеше сағаттың ішінде жүреді, бірақ мономерді -20 °C температурада бірнеше күн сақтауға болады.
Cyclopentadiene is a highly reactive diene in the Diels–Alder reaction because minimal distortion of the diene is required to achieve the envelope geometry of the transition state compared to other dienes. Famously, cyclopentadiene dimerizes. The conversion occurs in hours at room temperature, but the monomer can be stored for days at −20 °C.
Депротонсыздандыру
Құрамындағы қышқылдықтың көрсеткіші (pKa = 16) көмірсутектерге тән емес, бұл ароматты циклопентадиенил анионының жоғары тұрақтылығымен түсіндіріледі. Депротондауды әртүрлі негіздер арқылы жүзеге асыруға болады, әдетте натрий гидриді, натрий және бутил литий қолданылады. Бұл анионның тұздары, оның ішінде натрий циклопентадиениді және литий циклопентадиениді саудада қолжетімді. Олар циклопентадиенил кешендерін синтездеу үшін пайдаланылады.
The compound is unusually acidic (pKa = 16) for a hydrocarbon, a fact explained by the high stability of the aromatic cyclopentadienyl anion, Deprotonation can be achieved with a variety of bases, typically sodium hydride, sodium metal, and butyl lithium. Salts of this anion are commercially available, including sodium cyclopentadienide and lithium cyclopentadienide. They are used to prepare cyclopentadienyl complexes.
Органикалық синтез
Ол Лео Пакеттің 1982 жылы dodecahedrane синтезінде қолданылған бастапқы материал болды. Бірінші қадамда молекуланың дигидрофулвален беру үшін редуктивті димеризациясы жүзеге асырылды, қарапайым қосылу арқылы дициклопентадиен алу емес.
It was the starting material in Leo Paquette's 1982 synthesis of dodecahedrane. The first step involved reductive dimerization of the molecule to give dihydrofulvalene, not simple addition to give dicyclopentadiene.
Қолданылуы
Циклопентадиен циклопентадиен негізіндегі катализаторларға дейін дайындама ретінде қызмет етуден басқа, циклопентадиеннің негізгі коммерциялық қолданылуы – комономерлерге дейін дайындама ретінде. Жартылай сутегілендіру циклопентенді береді. Бутадиенмен Дильс-Альдер реакциясы этилиден норборненді, ЭПДМ каучуктерін өндіруде қолданылатын комономерді тудырады.
Aside from serving as a precursor to cyclopentadienyl based catalysts, the main commercial application of cyclopentadiene is as a precursor to comonomers. Semi hydrogenation gives cyclopentene. Diels–Alder reaction with butadiene gives ethylidene norbornene, a comonomer in the production of EPDM rubbers.