Μετααιθυλομεθυλοβενζόλιο

To μετααιθυλομεθυλοβενζόλιο ή 1-αιθυλο-3-μεθυλοβενζένιο ή 1-αιθυλο-3-μεθυλοκυκλοεξατριένιο ή 3-αιθυλοτολουόλιο είναι ένα αρένιο με σύντομο συντακτικό τύπο μ-C₆H₄(CH₃)CH₂CH₃.

Μετααιθυλομεθυλοβενζόλιο
Γενικά
Όνομα IUPAC	1-αιθυλο-3-μεθυλοβενζένιο
Άλλες ονομασίες	Μετααιθυλομεθυλοβενζόλιο 1-αιθυλο-3-μεθυλοκυκλοεξατριένιο 3-αιθυλοτολουόλιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C9H12
Μοριακή μάζα	106,17 amu
Σύντομος συντακτικός τύπος	μ-C6H4(CH3)CH2CH3
Αριθμός CAS	620-14-4
SMILES	CCc1cc(C)ccc1 CCC1=CC(C)=CC=C1
Αριθμός RTECS	DA0712000
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	>7
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	-96°C
Σημείο βρασμού	158-159°C
Πυκνότητα	865 kg/m3
Δείκτης διάθλασης , nD	1,496
Χημικές ιδιότητες
Ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης	38,3°C
Επικινδυνότητα
Τοξικό για το περιβάλλον (Ν)
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Δομή

Δεσμοί
Δεσμός	τύπος δεσμού	ηλεκτρονική δομή	Μήκος δεσμού	Ιονισμός
C#1΄-#2΄,#1΄΄-H	σ	2sp3-1s	109 pm	3% C- H+
C#3-#6-H	σ	2sp2-1s	106 pm	3% C- H+
C#1-#6-C#2-#6,#1	σ	2sp2-2sp2	147 pm
C#1...C#6'	π	2p-2p	147 pm
C#1΄-C#1	σ	2sp3-2sp2	151 pm
C#1΄-C#2'	σ	2sp3-2sp3	154 pm
C#1-C#1΄΄	σ	2sp2-2sp3	151 pm
Κατανομή φορτίων σε ουδέτερο μόριο
C#2΄,#1΄΄	-0,09
C#1΄	-0,06
C#2,#4-#6	-0,03
C#1,#3	0,00
H	+0,03

Παραγωγή

Με αιθυλίωση βενζαλδεΰδης και αναγωγή

Με αιθυλίωση βενζαλδεΰδης κατά Friedel-Crafts, παράγεται μετααιθυλοβενζαλδεΰδη, η οποία ανάγεται στη συνέχεια κατά Wolff-Kishner:

$\mathrm {PhCHO+CH_{3}CH_{2}X{\xrightarrow {AlCl_{3}}}\mu -C_{6}H_{4}(CH_{2}CH_{3})CHO+HX}$
$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{2}CH_{3})CHO+NH_{2}NH_{2}{\xrightarrow {-H_{2}O}}\mu -C_{6}H_{4}(CH_{2}CH_{3})CH=NHNH_{2}{\xrightarrow {KOH}}\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+N_{2}\uparrow }$

• Στη θέση του τριχλωριούχου αργιλίου (AlCl₃), χρησιμοποιούνται (κατά περίπτωση) επίσης οι ακόλουθοι καταλύτες: τριχλωριούχο αντιμόνιο (SbCl₃), τετραχλωριούχος κασσίτερος (SnCl₄), τριφθοριούχο βόριο (BF₃), διχλωριούχος ψευδάργυρος (ZnCl₂), διχλωριούχος υδράργυρος (HgCl₂) και διβρωμιούχος σίδηρος (FeBr₂). Ιδιαίτερα ο τελευταίος, είναι ο καλύτερος, αν X = Br και ο BF₃, αν X = F.

Με μεθυλίωση ακετοφαινόνης και αναγωγή

Με μεθυλίωση ακετοφαινόνης κατά Friedel-Crafts, παράγεται μεταμεθυλοακετοφαινόνη, η οποία ανάγεται στη συνέχεια κατά Clemmensen:

$\mathrm {PhCOCH_{3}+CH_{3}X{\xrightarrow {AlCl_{3}}}\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})COCH_{3}+HX}$
$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})COCH_{3}+2Zn+2HCl{\xrightarrow {}}\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+ZnCl_{2}+ZnO}$

• Στη θέση του τριχλωριούχου αργιλίου (AlCl₃), χρησιμοποιούνται (κατά περίπτωση) επίσης οι ακόλουθοι καταλύτες: τριχλωριούχο αντιμόνιο (SbCl₃), τετραχλωριούχος κασσίτερος (SnCl₄), τριφθοριούχο βόριο (BF₃), διχλωριούχος ψευδάργυρος (ZnCl₂), διχλωριούχος υδράργυρος (HgCl₂) και διβρωμιούχος σίδηρος (FeBr₂). Ιδιαίτερα ο τελευταίος, είναι ο καλύτερος, αν X = Br και ο BF₃, αν X = F.

Παράγωγα

Νίτρωση

Με νίτρωση παράγει 2-αιθυλο-4-μεθυλο-1-νιτροβενζόλιο και 4-αιθυλο-2-μεθυλο-1-νιτροβενζόλιο:

$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+HNO_{3}{\xrightarrow {\pi .H_{2}SO_{4}}}C_{6}H_{3}(CH_{3})(CH_{2}CH_{2})NO_{2}+H_{2}O}$

Σουλφούρωση

Με σουλφούρωση παράγει 2-αιθυλο-4-μεθυλοβενζοσουλφονικό οξύ και 4-αιθυλο-2-μεθυλοβενζοσουλφονικό οξύ:

$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}C_{6}H_{3}(CH_{3})(CH_{2}CH_{3})SO_{3}H+H_{2}O}$

Αλογόνωση

Με αλογόνωση παράγει 2-αιθυλο-1-αλο-4-μεθυλοβενζόλιο και 4-αιθυλο-1-αλο-2-μεθυλοβενζόλιο:

$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+X_{2}{\xrightarrow {FeX_{3}}}C_{6}H_{3}(CH_{3})(CH_{2}CH_{3})X+HX}$

• όπου Χ Cl ή Br. Τα άλλα αντίστοιχα αλονονίδια προκύπτουν σε δεύτερη φάση με υποκατάσταση αυτών με χρήση KI ή Hg₂F₂, αντίστοιχα.
• Αν χρησιμοποιηθεί φωτοχημική αλογόνωση παράγεται κυρίως μ-C₆H₄(CH₂CH₃)CH₂X και μ-C₆H₄(CH₃)CHXCH₃.

Αλκυλίωση

Με αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει 2-αιθυλο-1-αλκυλο-4-μεθυλοβενζόλιο και 4-αιθυλο-1-αλκυλο-2-μεθυλοβενζόλιο:

$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+RX{\xrightarrow {AlX_{3}}}C_{6}H_{3}(CH_{3})(CH_{2}CH_{3})R+HX}$

Ακυλίωση

Με ακυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει 2-αιθυλο-1-ακυλο-4-μεθυλοβενζόλιο και 4-αιθυλο-1-ακυλο-2-μεθυλοβενζόλιο:

$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+RCOX{\xrightarrow {AlX_{3}}}C_{6}H_{3}(CH_{3})(CH_{2}CH_{3})COR+HX}$

Υδροξυλίωση

Υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει 2-αιθυλο-4-μεθυλοφαινόλη και 4-αιθυλο-2-μεθυλοφαινόλη:

$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+XOH{\xrightarrow {AlX_{3}}}C_{6}H_{3}(CH_{3})(CH_{2}CH_{3})OH+HX}$

Αμίνωση

Αμίνωση κατά Friedel-Crafts παράγει 2-αιθυλο-4-μεθυλοανιλίνη και 4-αιθυλο-2-μεθυλοανιλίνη:

$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+NH_{2}X{\xrightarrow {AlX_{3}}}C_{6}H_{3}(CH_{3})(CH_{2}CH_{3})NH_{2}+HX}$

Καρβοξυλίωση

Καρβοξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει 2-αιθυλο-4-μεθυλοβενζοϊκό οξύ και 4-αιθυλο-2-μεθυλοβενζοϊκό οξύ:

$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+XCOOH{\xrightarrow {AlX_{3}}}C_{6}H_{3}(CH_{3})(CH_{2}CH_{3})COOH+HX}$

Αναγωγή

Με αναγωγή παράγει 1-αιθυλο-3-μεθυλοκυκλοεξάνιο:

$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+3H_{2}{\xrightarrow {Pt}}1,3-C_{6}H_{10}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}}$

Οζονόλυση

Με οζονόλυση παράγει αιθανοδιάλη, οξοπροπανάλη και 2-οξοβουτανάλη:

$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+2O_{3}{\xrightarrow {Zn}}CH_{3}CH_{2}COCHO+CH_{3}COCHO+HCOCHO}$

Αλομεθυλίωση

Με αλομεθυλίωση κατά Blanc παράγει 2-αιθυλο-1-αλομεθυλο-4-μεθυλοβενζόλιο και 4-αιθυλο-1-αλομεθυλο-2-μεθυλοβενζόλιο::

$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+HCHO+HX{\xrightarrow {ZnX_{2}}}C_{6}H_{3}(CH_{3})(CH_{2}CH_{3})CH_{2}X+H_{2}O}$

Επίδραση καρβενίων

Με μεθυλένιο παράγει 1-αιθυλο-2,3-διμεθυλοβενζόλιο, 2-αιθυλο-1,4-διμεθυλοβεναζόλιο, 1-αιθυλο-3,5-διμεθυλοβενζόλιο, 4-αιθυλο-1,2-διμεθυλοβενζόλιο, 1-αιθυλο-5-μεθυλοκυκλοεπτατριένιο-1,3,5, 2-αιθυλο-6-μεθυλοκυκλοεπτατριένιο-1,3,5, 4-αιθυλο-1-μεθυλοκυκλοεπτατριένιο-1,3,5, 5-αιθυλο-2-μεθυλοκυκλοεπτατριένιο-1,3,5, 2-αιθυλο-4-μεθυλοκυκλοεπτατριένιο-1,3,5, 1-αιθυλο-3-μεθυλοκυκλοεπτατριένιο-1,3,5, μεταδιαθυλοβενζόλιο, μεταμεθυλοπροπυλοβενζόλιο και μεταϊσοπροπυλομεθυλοβενζόλιο:

$\mathrm {\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+CH_{3}X+KOH{\xrightarrow {}}{\frac {2}{9}}C_{6}H_{3}(CH_{3})_{2}CH_{2}CH_{3}+{\frac {1}{3}}C_{7}H_{5}(CH_{3})CH_{2}CH_{3}+{\frac {1}{6}}\mu -C_{6}H_{4}(CH_{2}CH_{3})_{2}+{\frac {1}{6}}\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH_{2}CH_{2}CH_{3}+{\frac {1}{9}}\mu -C_{6}H_{4}(CH_{3})CH(CH_{3})_{2}+KX+H_{2}O}$

Πηγές

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