Κυκλοπροπυλομεθανάλη

Η κυκλοπροπυλομεθανάλη ή κυκλοπροπανοκαρβοξαλδεΰδη ή κυκλοπροπανοκαρβαλδεΰδη ή κυκλοπροπυλοκαρβοξαλδεΰδη ή φορμυλοκυκλοπροπάνιο είναι οργανική χημική ένωση που ανήκει στην ομόλογη σειρά των κυκλοαλκαναλών, δηλαδή των αλδεϋδών με ένα δακτύλιο και κανένα πολλαπλό δεσμό (εκτός του διπλού δεσμού το καρβονυλίου). Ο σύντομος συντακτικός της τύπος είναι Cyclopropylmethanale.png. Με βάση το χημικό της τύπο, C4H6O, έχει τα ακόλουθα 54 ισομερή θέσης:

  1. Βουτιν-1-όλη (ελάσσων ταυτομερές της βουτεν-1-άλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH2C ≡ COH.
  2. Βουτιν-2-όλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH3C ≡ CCH2OH.
  3. Βουτιν-3-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο HC ≡ CCH2CH2OH.
  4. Βουτιν-3-όλη-2 με σύντομο συντακτικό τύπο HC ≡ CCH(OH)CH3 (σε δύο (2) οπτικά ισομερή).
  5. Βουταδιεν-1,2-όλη (ελάσσων ταυτομερές της βουτεν-2-άλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH=C=CHOH.
  6. Βουταδιεν-1,3-όλη-1 (ελάσσων ταυτομερές της βουτεν-3-άλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=CHCH=CHOH (σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή).
  7. Βουταδιεν-2,3-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=C=CHCH2OH.
  8. Βουταδιεν-1,3-όλη-2 (ελάσσων ταυτομερές της βουτεν-3-όνης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=CHC(OH)=CH2.
  9. Βουταδιεν-2,3-όλη-2 (ελάσσων ταυτομερές της βουτεν-3-όνης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=C=C(OH)CH3.
  10. Κυκλοβουτεν-1-όλη (ελάσσων ταυτομερές της κυκλοβουτανόνης) με σύντομο συντακτικό τύπο Cyclobuten-1-ol.png.
  11. Κυκλοβουτεν-2-όλη με σύντομο συντακτικό τύπο Cyclobuten-2-ol.png.
  12. 2-μεθυλοκυκλοπροπεν-1-όλη (ελάσσων ταυτομερές της 2-μεθυλοκυκλοπροπανόνης) με σύντομο συντακτικό τύπο 2-methylcyclopropen-1-ol.png.
  13. 3-μεθυλοκυκλοπροπεν-1-όλη (ελάσσων ταυτομερές της 2-μεθυλοκυκλοπροπανόνης) με σύντομο συντακτικό τύπο 3-methylcyclopropen-1-ol.png
  14. 1-μεθυλοκυκλοπροπεν-2-όλη με σύντομο συντακτικό τύπο 1-methylcyclopropen-2-ol.png.
  15. 2-μεθυλοκυκλοπροπεν-2-όλη με σύντομο συντακτικό τύπο 2-methylcyclopropen-2-ol.png.
  16. Μεθυλενοκυκλοπροπανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο Methylenecyclopropanole.png.
  17. Κυκλοπροπεν-1-υλομεθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο Cyclopropen-1-ylmethanole.png.
  18. Κυκλοπροπεν-2-υλομεθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο Cyclopropen-2-ylmethanole.png.
  19. Κυκλοπροπυλιδενομεθανόλη (ελάσσων ταυτομερές της κυκλοπροπυλομεθανάλης) με σύντομο συντακτικό τύπο Cyclopropyledenemethanole.png
  20. Δικυκλοβουτανόλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο 1-Bicyclobutanole.png.
  21. Δικυκλοβουτανόλη-2 με σύντομο συντακτικό τύπο 2-Bicyclobutanole.png.
  22. Αιθυνιλοαιθυλαιθέρας ή αιθοξυαιθίνιο με σύντομο συντακτικό τύπο HC ≡ COCH2CH3.
  23. Μεθυλοπροπιν-1-υλαιθέρας ή 1-μεθοξυπροπίνιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH3OC ≡ CCH3.
  24. Μεθυλοπροπιν-2-υλαιθέρας ή 3-μεθοξυπροπίνιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH3OCH2C ≡ CH.
  25. Διβινυλαιθέρας ή αιθενοξυαιθένιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=CHOCH=CH2.
  26. Μεθυλοπροπαδιενυλαιθέρας ή μεθοξυπροπαδιένιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH3OCH=C=CH2.
  27. Κυκλοπροπεν-1-υλομεθυλαιθέρας ή 1-μεθοξυκυκλοπροπένιο με σύντομο συντακτικό τύπο 1-methoxycyclopropene.png.
  28. Κυκλοπροπεν-2-υλομεθυλαιθέρας ή 3-μεθοξυκυκλοπροπένιο με σύντομο συντακτικό τύπο 3-methoxycyclopropene.png.
  29. Οξολένιο-2 ή 1,4-εποξυβουτένιο-1 ή 4,5-διυδροφουράνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 2-Oxolene.png.
  30. Οξολένιο-3 ή 1,4-εποξυβουτένιο-2 ή 2,5-διυδροφουράνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 3-Oxolene.png
  31. 2-μεθυλοξετένιο ή 1,3-εποξυβουτένιο-2 με σύντομο συντακτικό τύπο 2-methyl-2-oxetene.png.
  32. 3-μεθυλοξετένιο ή 2-μεθυλο-1,3-εποξυπροπένιο με σύντομο συντακτικό τύπο 3-methyl-2-oxetene.png.
  33. 4-μεθυλοξετένιο ή 1,3-εποξυβουτένιο-1 με σύντομο συντακτικό τύπο 4-methyl-2-oxetene.png.
  34. 2-μεθυλενοξετάνιο ή 2,4-εποξυβουτένιο-2 με σύντομο συντακτικό τύπο 2-methyleneoxetane.png.
  35. 3-μεθυλενοξετάνιο ή μεθυλενο-1,3-εποξυπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 3-methyleneoxetane.png.
  36. Αιθυλοξιρένιο ή 1,2-εποξυβουτένιο-1 με σύντομο συντακτικό τύπο Ethyloxirene.png.
  37. Αιθυλιδενοξιράνιο ή 1,2-εποξυβουτένιο-2 με σύντομο συντακτικό τύπο Ethylidenoxirane.png.
  38. Βινυλοξιράνιο ή 2,4-εποξυβουτένιο-1 με σύντομο συντακτικό τύπο Vinyloxirane.png.
  39. Διμεθυλοξιρένιο ή 2,3-εποξυβουτένιο-2 με σύντομο συντακτικό τύπο Dimethyloxirene.png.
  40. Μεθυλενομεθυλοξιράνιο ή 2,3-εποξυβουτένιο-1 με σύντομο συντακτικό τύπο Methylenemethyloxirane.png.
  41. 1,2-εποξυκυκλοβουτάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 1,2-epoxycyclobutane.png.
  42. 1,3-εποξυκυκλοβουτάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 1,3-epoxycyclobutane.png.
  43. 1-μεθυλο-1,2-εποξυκυκλοπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 1-methyl-1,2-epoxycyclopropane.png.
  44. 1-μεθυλο-1,1'-εποξυκυκλοπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 1-methyl-1,1'-epoxycyclopropane.png.
  45. 2-μεθυλο-1,1'-εποξυκυκλοπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 2-methyl-1,1'-epoxycyclopropane.png.
  46. 3-μεθυλο-1,2-εποξυκυκλοπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 3-methyl-1,2-epoxycyclopropane.png.
  47. Βουτεν-1-άλη (κύριο ταυτομερές της βουτιν-1-όλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH2CH=C=O.
  48. Βουτεν-2-άλη (κύριο ταυτομερές της βουταδιεν-1,2-όλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH=CHCH=O.
  49. Βουτεν-3-άλη (κύριο ταυτομερές της βουταδιεν-1,3-όλης-1) με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=C=CHCH=O.
  50. Μεθυλοπροπεν-1-άλη με σύντομο συντακτικό τύπο (CH3)2C=C=O.
  51. Μεθυλοπροπεν-2-άλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=C(CH3)CH=O.
  52. Βουτενόνη (κύριο ταυτομερές της βουταδιεν-1,3-όλης-2 και της βουταδιεν-2,3-όλης-2) με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=CHCOCH3.
  53. Κυκλοβουτανόνη (κύριο ταυτομερές της κυκλοβουτεν-1-όλης) με σύντομο συντακτικό τύπο C4one.png
  54. Μεθυλοκυκλοπροπανόνη (κύριο ταυτομερές της 2-μεθυλοκυκλοπροπεν-1-όλης και της 3-μεθυλοκυκλοπροπεν-1-όλης) με σύντομο συντακτικό τύπο 2-methylcyclopropanone.png
Κυκλοπροπυλομεθανάλη
Cyclopropylmethanale.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Κυκλοπροπυλομεθανάλη
Άλλες ονομασίες Κυκλοπροπανοκαρβοξαλδεΰδη
Κυκλοπροπανοκαρβαλδεΰδη
Κυκλοπροπυλοκαρβοξαλδεΰδη
Φορμυλοκυκλοπροπάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C4H6O
Μοριακή μάζα 70,09 g amu[1]
Σύντομος
συντακτικός τύπος
Cyclopropylmethanale.png
Αριθμός CAS 1489-69-6
SMILES O=CC1CC1
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 54
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

ΚυκλοπροπάνιαΕπεξεργασία

«Κυκλοπροπάνια» ονομάζονται τα κυκλοαλκάνια με τριμελή δακτύλιο, που αποτελεί και το χαρακτηριστικό της δομής τους. Οι πλευρικές αλυσίδες, όταν υπάρχουν, διαμορφώνονται όπως στα αλκάνια. Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της μοριακής δομής τους είναι η εμφάνιση γωνίας δεσμού   που είναι η συνηθισμένη γωνία δεσμού sp3-sp3 που αντιστοιχεί σε κορεσμένο. Ύστερα από ενεργειακή ανάλυση των πιθανών δομών - μοριακών μοντέλων με κβαντομηχανικές μεθόδους προέκυψε ως πιθανότερη η εκδοχή του sp2 υβριδισμού και της δημιουργίας δύο μοριακών τροχιακών τριών κέντρων (των τριών ατόμων C), σ (2sp2-2sp2-2sp2) και π (2p-2p-2p), με 3 ηλεκτρόνια ανά μοριακό τροχιακό, ώστε να χρησιμοποιηθούν τα 6 διαθέσιμα ηλεκτρόνια των 3 ατόμων C (τα άλλα 6 χρησιμοποούνται για τους 6 σ δεσμούς με τα 6 άτομα υδρογόνου ή και τα αλκύλια). Αντί δηλαδή των κλασσικών 3 ομοιοπολικών δεσμών δύο κέντρων μεταξύ των ατόμων C, υπάρχουν 2 ομοιοπολικοί δεσμοί τριών κέντρων[2].

 

Εξαιτίας αυτού του γεγονότος προκύπτει η λεγόμενη «ενέργεια τάσης δεσμών» που συνυπολογίζει την ενέργεια παραμόρφωσης δεσμικής γωνίας (κατά Baeyer), που οφείλεται στη διαφορά γωνίας από την κανονική, και την ενέργεια στρέψης (κατά Piltzer), που οφείλεται στην αδυναμία του συστήματος να στρέψει τους δεσμούς του και να πάρει διαμόρρφωση αποφυγής των απώσεων τύπου Van der Waals, που αναπτύσσονται από την προσέγγιση αλληλοαπωθούμενων ατόμων και ομάδων αυτών. Ενώ λοιπόν το ισομερές προπένιο έχει θερμότητα ολικής καύσης 1.971 kcal/mole το κυκλοπροπάνιο έχει 2.088 kcal/mole. Το ΔQ = 117 kJ/mole αντιστοιχεί ακριβώς στην επιπλέον ενέργεια που παγιδεύει η ιδιάζουσα δομή του τριμελή δακτυλίου[3]. Αποτέλεσμα των παραπάνω είναι τα κυκλοπροπάνια να δείνουν αντιδράσεις προσθηκοδιάσπασης-1,3. Η κυκλοπροπυλομεθανάλη διαφέρει από το κυκλοπροπάνιο στο ότι διαθέτει μια φορμυλομάδα (CHO), αντί ενός ατόμου υδρογόνου. Έτσι συνδυάζει και τις ιδιότητες των αλδεϋδών.

ΠαραγωγήΕπεξεργασία

Με επίδραση κυκλοπροπυλoμαγνησιοαλογονίδιου σε φορμικό εστέραΕπεξεργασία

Με επίδραση κυκλοπροπυλoμαγνησιοαλογονίδιου σε φορμικό εστέρα[4]:

     
     

Με μερική οξείδωση κυκλοπροπυλομεθανόληςΕπεξεργασία

Με μερική οξείδωση κυκλοπροπυλομεθανόλης, με σχετικά ήπια οξειδωτικά μέσα, όπως το τριοξείδιο του χρωμίου[5]:

     

Με έμμεση μερική αναγωγή κυκλοπροπυλομεθανικού οξέοςΕπεξεργασία

1. Αρχικά το κυκλοπροπυλομεθανικό οξύ μετατρέπεται σε κυκλοπροπυλομεθανοϋλοχλωρίδιο[6]:

     

2. Το κυκλοπροπυλομεθανοϋλοχλωρίδιο ανάγεται καταλυτικά άμεσα προς κυκλοπροπυλομεθανάλη:

     

Με οζονόλυση 1,2-δι(κυκλοπροπυλο)αιθένιουΕπεξεργασία

Με οζονόλυση 1,2-δι(κυκλοπροπυλο)αιθένιου παράγεται τελικά κυκλοπροπυλομεθανάλη[7]:

     

Με επίδραση υπεριωδικού οξέως σε 1,2-δι(κυκλοπροπυλο)αιθανοδιόλη-1,2Επεξεργασία

Με επίδραση υπεριωδικού οξέος σε 1,2-δι(κυκλοπροπυλο)αιθανοδιόλη-1,2 παράγεται κυκλοπροπυλομεθανάλη[8]:

     

Από 2,4-διαλοβουτανάληΕπεξεργασία

Με επίδραση ψευδαργύρου σε 2,4-διαλοβουτανάλη παράγεται κυκλοπροπυλομεθανάλη, με ενδομοριακή αντίδραση Wurtz [9]:

   

Χημικές ιδιότητες και παράγωγαΕπεξεργασία

Ταυτομέρεια με κυκλοπροπυλιδενομεθανόληΕπεξεργασία

Η κυκλοπροπυλομεθανάλη βρίσκεται πάντα σε χημική ισορροπία με την ταυτομερή της κυκλοπροπυλιδενομεθανόλης. Μπορεί να καταλυθεί προς την επιθυμητή κατεύθυνση με παρουσία οξέων ή βάσεων[10]:

 

Αναγωγή προς κυκλοπροπυλομεθανόληΕπεξεργασία

Μπορεί να αναχθεί προς κυκλοπροπυλομεθανόλη με τις ακόλουθες μεθόδους[11]

1. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4):

     

2. Με καταλυτική υδρογόνωση:

     

   

Αναγωγή προς μεθυλοκυκλοπροπάνιοΕπεξεργασία

Μπορεί να αναχθεί προς μεθυλοκυκλοπροπάνιο με την μεθόδο Wolff-Kishner[13]

     

Οξείδωση προς κυκλοπροπυλομεθανικό οξύΕπεξεργασία

Μπορεί να οξειδωθεί προς κυκλοπροπυλομεθανικό οξύ[14];

1. Με υπερμαγγανικό κάλιο:

     

2. Με τριοξείδιο του χρωμίου:

     

3. Με οξυγόνο:

     

4. Με αντιδραστήριο Tollens (αμμωνιακό διάλυμα νιτρικού αργύρου):

     

5. Με αντιδραστήρια Fehling:

     

  • Οι αντιδράσεις 4-5 παρουσιάζονται απλοποιημένες και χρησιμοποιούνται γενικά για την ανίχνχνευση αλδεϋδομάδας (-CHO).

Οξείδωση προς (1-υδροξυκυκλοπροπυλο)μεθανάληΕπεξεργασία

Μπορεί να οξειδωθεί προς (1-υδροξυκυκλοπροπυλο)μεθανάλη με χρήση διοξειδίου του σεληνίου[15]

     


Αναφορές και σημειώσειςΕπεξεργασία

  1. Δικτυακός τόπος Landolt-Börnstein Substance/Property Index
  2. Ν. Αλεξάνδρου, Γενική Οργανική Χημεία, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 1985: Σελ.127-128, §6.2.
  3. Ν. Αλεξάνδρου, Γενική Οργανική Χημεία, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 1985, Σελ. 125-126, §6.1.
  4. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.1.
  5. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.2.
  6. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.3.
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.4.
  8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.6.
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.154, §6.5.Β1
  10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.1.
  11. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.2.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.160, §6.11.1.
  13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.3α.
  14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.221, §9.6.1,2.
  15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.4.

ΠηγέςΕπεξεργασία

  • Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
  • Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  • SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  • Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
  • Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.