| Spiropentaani | |
|---|---|
| Kenraali | |
| Chem. kaava | C5H8 _ _ _ |
| Lämpöominaisuudet | |
| Lämpötila | |
| • sulaminen | -134,6 °C [1] |
| Luokitus | |
| Reg. CAS-numero | 157-40-4 |
| PubChem | 9088 |
| Hymyilee | C1CC12CC2 |
| InChI | InChI = 1S/C5H8/c1-2-5(1)3-4-5/h1-4H2OGNAOIGAPPSUMG-UHFFFAOYSA-N |
| ChemSpider | 8734 |
| Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita. | |
Spiropentaani ( spiro[2.2]pentaani ) on hiilivety , jonka kemiallinen kaava on C 5 H 8 ja joka sisältää rakenteessa kaksi spiro-fuusioitunutta (yhden hiiliatomin kautta yhdistettyä) syklopropaanifragmenttia . Spiropentaani on spiraanisarjan [2] [3] [4] [5] yksinkertaisin alisyklinen yhdiste .
Spiropetaanin keksimisen jälkeen vuonna 1887 kului useita vuosia ennen kuin molekyylin rakenne määritettiin [6] [7] [8] .
Spiroyhdisteitä koskevien IUPAC-nimikkeistösääntöjen [9] [10] mukaan spiropentaanin systemaattinen nimi on spiro[2.2]pentaani. Spiropentaanilla ei kuitenkaan voi olla muita rakenteellisia isomeerejä , joten nimi annetaan yleensä ilman sulkuja tai numeroita.
Kun Gustavson Gavriil sai syklopropaanin saattamalla 1,3-dibromipropaanin reagoimaan jauhetun sinkkimetallin kanssa :
hän yritti samaa reaktiota 2,2-bis(bromimetyyli)-1,3-dibromipropaanin kanssa. Lähtöaine voidaan saada antamalla pentaerytritolin reagoida bromivetyhapon kanssa . Tuloksena saatiin molekyyli, jonka kaava on C 5 H 8. Alkuperäisessä julkaisussa sitä kutsuttiin vinyylitrimetyleeniksi [11] . Vuonna 1907 Vecht ehdotti, että sen on oltava spiropentaania, vinyylisyklopropaanin rakenteellista isomeeriä [12] . Lisätodisteita hiilivedyn rakenteesta tulee siitä, että sitä voidaan saada myös 1,1-bis(bromimetyyli)syklopropaanista [13] :
Spiropentaania on vaikea erottaa reaktion sivutuotteista, ja varhaiset reaktiot johtivat tuotteiden sekoituksiin. Spiropentaani voidaan erottaa sivutuotteista (2-metyyli-1-buteeni, 1,1-dimetyylisyklopropaani, metyleenisyklobutaani) tislaamalla [14] .
Elektronidiffraktiota käyttävä rakenneanalyysi osoitti eron spiropentaanin C-C-sidosten pituuksissa: sidokset, joissa on kvaternaarinen ("spiro") hiiliatomi, ovat lyhyempiä (146,9 pm) kuin metyleeniryhmien välillä (CH2- CH2 , 151,9 pm).
C-spiroatomin C-C-C-kulmat ovat 62,2°, mikä on suurempi kuin syklopropaanissa [15] .
Kun deuteriumatomeilla leimattuja spiropentaanimolekyylejä kuumennetaan , havaitaan topomeroitumis- tai "stereomutaatio"-reaktio, samanlainen kuin syklopropaanin reaktio: cis -1,2-dideuteriospiropentaani on tasapainossa trans -1,2-dideuteriospiropentaanin kanssa [16] .
Gustavson raportoi vuonna 1896, että spiropentaanin kuumentaminen 200 °C:seen johtaa konversioon muiksi hiilivedyiksi. Termolyysi kaasufaasissa 360 - 410 °C johtaa renkaan laajenemiseen metyleenisyklobutaanin rakenneisomeeriksi yhdessä eteenin ja propadieenin fragmentoitumistuotteiden kanssa [17] . Oletettavasti pidempi ja heikompi sidos katkeaa ensin, jolloin muodostuu biradikaalinen välituote [16] .