1,4-κυκλοεπταδιένιο
Το 1,4-κυκλοεπταδιένιο (αγγλικά: 1,4-cycloheptadiene) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα και υδρογόνο, δηλαδή υδρογονάνθρακας, με μοριακό τύπο C7H10. Πιο συγκεκριμένα, το 1,4-κυκλοεπταδιένιο είναι ένα εξαιρετικά εύφλεκτο κυκλοεπταδιένιο, δηλαδή μη συζυγές κυκλοαλκαδιένιο με επταμελή δακτύλιο, που, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο διαυγές υγρό. Έχει πάνω από 66 ισομερή θέσης.
| 1,4-κυκλοεπταδιένιο | |||
|---|---|---|---|
| |||
| Γενικά | |||
| Όνομα IUPAC | 1,4-κυκλοεπταδιένιο | ||
| Χημικά αναγνωριστικά | |||
| Χημικός τύπος | C7H10 | ||
| Μοριακή μάζα | 94,16 amu | ||
| Σύντομος συντακτικός τύπος |
| ||
| Αριθμός CAS | 7161-35-5 | ||
| SMILES | C1CC=CCC=C1 | ||
| InChI | 1S/C7H10/c1-2-4-6-7-5-3-1/h1-2,5,7H,3-4,6H2 | ||
| Αριθμός UN | 3295 | ||
| PubChem CID | 138950 | ||
| ChemSpider ID | 122548 | ||
| Δομή | |||
| Ισομέρεια | |||
| Ισομερή θέσης | >66 | ||
| Φυσικές ιδιότητες | |||
| Σημείο τήξης | -68,67°C[1] | ||
| Σημείο βρασμού | 122,7°C | ||
| Πυκνότητα | 840 kg/m³ | ||
| Διαλυτότητα στο νερό |
591,78 g/m³ | ||
| Δείκτης διάθλασης , nD |
1,48 | ||
| Τάση ατμών | 16,6±0,1 mmHg | ||
| Εμφάνιση | διαυγές υγρό | ||
| Χημικές ιδιότητες | |||
| Ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης |
6,3°C | ||
| Επικινδυνότητα | |||
 
| |||
| Εύφλεκτο και τοξικό | |||
| Φράσεις κινδύνου | 45, 46, 11 48/20/21/22 | ||
| Φράσεις ασφαλείας | 53, 45 | ||
| Κίνδυνοι κατά NFPA 704 |
3
2
0
| ||
| Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa). | |||
Ονοματολογία Επεξεργασία
Η ονομασία «κυκλοεπταδιένιο» προέρχεται από την ονοματολογία κατά IUPAC. Συγκεκριμένα, το πρόθεμα της κύριας ονομασίας «επτ-» δηλώνει την παρουσία επτά (7) ατόμων άνθρακα στην κύρια (και εδώ μοναδική) ανθρακική αλυσίδα (εδώ δακτυλίου), το ενδιάμεσο «-διεν-» δείχνει την παρουσία δύο (2) διπλών δεσμών στο μόριο και η κατάληξη «-ιο» φανερώνει ότι δεν περιέχει χαρακτηριστικές ομάδες, δηλαδή ότι είναι υδρογονάνθρακας. Το αρχικό πρόθεμα «κυκλο-» δηλώνει την παρουσία ενός (1) ισοκυκλικού δακτυλίου στο μόριο της ένωσης. Η σχετική θέση των διπλών δεσμών δίνεται με τους αριθμούς θέσης, που προκύπτουν μετά από αρίθμηση της κύριας αλυσίδας.
Χημικές ιδιότητες και παράγωγα Επεξεργασία
Παρουσιάζει τις ιδιότητες διενίου. Δίνει αντιδράσεις προσθήκης.
Αντιδράσεις Diels–Adler Επεξεργασία
Δίνει αντιδράσεις Diels–Adler ως διενόφιλο.[2] Για παράδειγμα, αντιδρώντας με 1,3-βουταδιένιο έχουμε:
endecadiene.svg){kind=small}
Ενυδάτωση Επεξεργασία
Η προσθήκη νερού ονομάζεται ενυδάτωση και μπορεί να γίνει με τους ακόλουθους τρόπους:
- Eπίδραση θειικού οξέος και στη συνέχεια νερού (ενυδάτωση), παράγεται περίπου ισομοριακό μείγμα από 3-κυκλοεπτενόλη και 4-κυκλοεπτενόλη:[3]
- Με υδροβορίωση και στη συνέχεια επίδραση με υπεροξείδιο του υδρογόνου, παράγεται τελικά περίπου ισομοριακό μείγμα από 3-κυκλοεπτενόλη και 4-κυκλοεπτενόλη:[4]
- Υπάρχει ακόμη η δυνατότητα αλλυλικής υδροξυλίωσης κατά Prins, που γίνεται με επίδραση αλδευδών ή κετονών σε 1,4-κυκλοεπταδιένιο, απουσία νερού. Π.χ. με μεθανάλη προκύπτει περίπου ισομοριακό μείγμα από (1,4-κυκλοεπταδιενυλο)μεθανόλη και (3,Δ1,7-κυκλοεπταδιενυλο)μεθανόλη:[5][6][7]
Προσθήκη υποαλογονώδους οξέως Επεξεργασία
Με επίδραση (προσθήκη) υποαλογονώδους οξέος (HOX) σε 1,4-κυκλοεπταδιένιο παράγεται περίπου ισομοριακό μείγμα από 2-αλο-4-κυκλοεπτενόλη και 7-αλο-3-κυκλοεπτενόλη:[8]
Καταλυτική υδρογόνωση Επεξεργασία
Με καταλυτική υδρογόνωση 1,4-κυκλοεπταδιένιου σχηματίζεται, αρχικά, κυκλοεπτένιο και στη συνέχεια (με περίσσεια υδρογόνου), κυκλοεπτάνιο:[9]
![{\displaystyle \mathrm {\xrightarrow[{+H_{2}}]{Ni\;{\acute {\eta }}\;Pd\;{\acute {\eta }}\;Pt}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9b478193b21f843c6363e56db2b0a195431f433d)
Αλογόνωση Επεξεργασία
Με επίδραση αλογόνου (X2) (αλογόνωση) σε 1,4-κυκλοεπταδιένιο έχουμε διαδοχική προσθήκη αλογόνου στους διπλούς δεσμούς. Παράγεται αρχικά, 4,5-διαλοκυκλοεπτένιο, και στη συνέχεια (με περίσσεια αλογόνου), 1,2,4,5-τετραλοκυκλοεπτάνιο:[10]
![{\displaystyle \mathrm {\xrightarrow[{+X_{2}}]{CCl_{4}}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/360c6fcd935cc66a0da2da6bba960df429d3aaba)
Υδραλογόνωση Επεξεργασία
Με προσθήκη υδραλογόνων (HX) (υδραλογόνωση) 1,4-κυκλοεπταδιένιο έχουμε διαδοχική προσθήκη υδραλογόνου στους διπλούς δεσμούς. Αρχικά, παράγεται σχεδόν ισομοριακό μείγμα από 3-αλοκυκλοεπτένιο και 4-αλοκυκλοεπτένιο. Στη συνέχεια, με περίσσεια υδραλογόνου, παράγεται μείγμα από 1,4-διαλοκυκλοεπτάνιο και 1,3-διαλοκυκλοεπτάνιο, με αναλογία περίπου 3:1[11]
-dihalocycloheptanes.svg){kind=small}
Διυδροξυλίωση Επεξεργασία
Η διυδροξυλίωση 1,4-κυκλοεπταδιένιου, αντιστοιχεί σε (έμμεση) προσθήκη H2O2 και παράγει, αρχικά, 4-κυκλοεπενο-1,2-διόλη, και στη συνέχεια, με περίσσεια αντιδραστηρίων, 1,2,4,5-κυκλοεπτανοτετραόλη[12]. Είναι διαθέσιμες οι παρακάτω μέθοδοι:
- Επίδραση αραιού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου:
![{\displaystyle \mathrm {\xrightarrow[{-{\frac {4}{5}}MnO-{\frac {2}{5}}K_{2}SO_{4}-{\frac {2}{5}}H_{2}O}]{+{\frac {4}{5}}KMnO_{4}+{\frac {2}{5}}H_{2}SO_{4}}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c486bc9db2e3d150a6cab4434521ec404d3522aa)
- 2. Επίδραση καρβονικού οξέος και υπεροξείδιου του υδρογόνου:
![{\displaystyle \mathrm {\xrightarrow[{RCOOH}]{+H_{2}O_{2}}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a4f942f4d4b09d7c9484938799c8b16013435c8f)
![{\displaystyle \mathrm {+OsO_{4}+2H_{2}O+2KOH{\xrightarrow {-K_{2}[OsO_{2}(OH)_{4}]}}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/07122602d77337b7370a74b1e502c1ff667f28de)
![{\displaystyle \mathrm {\xrightarrow[{-K_{2}[OsO_{2}(OH)_{4}}]{+OsO_{4}+2H_{2}O+2KOH}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/06b73838dd604ba7f3d7cc7b0d2c14916e53fbac)
![{\displaystyle \mathrm {\xrightarrow[{-2AgI-2RCOOH}]{+2RCOOAg+I_{2}}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9af2c305d41dc263763bca27be76ff8d93958d1a)
Οζονόλυση Επεξεργασία
Με επίδραση όζοντος (οζονόλυση) σε 1,4-κυκλοεπταδιένιο, παράγεται ασταθές οζονίδιο, που τελικά διασπάται σε 1,2,4,5-κυκλοεπτανοτετραόνη.
Πηγές πληροφόρισης Επεξεργασία
- Ν. Αλεξάνδρου, Γενική Οργανική Χημεία, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 1985: Σελ.126, 6.1.
- 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
- Καραγκιοζίδη Σ. Πολυχρόνη, «Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων στα Ελληνικά & Αγγλικά» Β΄ Έκδοση Θεσσαλονίκη 1991
Αναφορές Επεξεργασία
- ↑ Διαδικτυακός τόπος ChemSpider
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 160, §6.10.2.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.3.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.5.
- ↑ Condensation of formaldehyde with some unsaturated compounds H. J. Prins, Chemisch Weekblad, 16, 64, 1072, 1510 1919
- ↑ Chemical Abstracts 13, 3155 1919
- ↑ The Olefin-Aldehyde Condensation. The Prins Reaction. E. Arundale, L. A. Mikeska Chem. Rev.; 1952; 51(3); 505-555. Link Αρχειοθετήθηκε 2007-09-29 στο Wayback Machine.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.4.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.6.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.2.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.1.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.9. Καλύπτει τις περιπτώσεις 1. και 2.
- ↑ Jacobsen, E. N.; Marko, I.; Mungall, W. S.; Schroeder, G.; Sharpless, K. B. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1968. (doi:10.1021/ja00214a053)
- ↑ Kolb, H. C.; Van Nieuwenhze, M. S.; Sharpless, K. B. Chem. Rev. 1994, 94, 2483-2547. (Review) (doi:10.1021/cr00032a009)
- ↑ Gonzalez, J.; Aurigemma, C.; Truesdale, L. Org. Syn., Coll. Vol. 10, p.603 (2004); Vol. 79, p.93 (2002). (Article Αρχειοθετήθηκε 2010-08-24 στο Wayback Machine.)
- ↑ Woodward, R. B., U.S. Patent 2.687.435
- ↑ Woodward, R. B.; Brutcher, F. V. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 209. (doi:10.1021/ja01534a053)