| Spiropentan | |
|---|---|
| Allmän | |
| Chem. formel | C5H8 _ _ _ |
| Termiska egenskaper | |
| Temperatur | |
| • smältning | -134,6°C [1] |
| Klassificering | |
| Reg. CAS-nummer | 157-40-4 |
| PubChem | 9088 |
| LEDER | C1CC12CC2 |
| InChI | InChI=1S/C5H8/c1-2-5(1)3-4-5/h1-4H2OGNAOIGAPPSUMG-UHFFFAOYSA-N |
| ChemSpider | 8734 |
| Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges. | |
Spiropentan ( spiro[2.2]pentan ) är ett kolväte med den kemiska formeln C 5 H 8 som i sin struktur innehåller två spirofuserade (sammankopplade genom en kolatom) cyklopropanfragment . Spiropentan är den enklaste alicykliska föreningen i spiranserien [2] [3] [4] [5] .
Efter upptäckten av spiropentan 1887 gick det flera år innan molekylens struktur bestämdes [6] [7] [8] .
Enligt IUPAC-nomenklaturreglerna för spiroföreningar [9] [10] är det systematiska namnet på spiropentan spiro[2.2]pentan. Däremot kan spiropentan inte ha andra strukturella isomerer , så namnet ges vanligtvis utan parentes eller siffror.
Efter att Gustavson Gavriil erhöll cyklopropan genom att reagera 1,3-dibrompropan med pulveriserad zinkmetall :
han försökte samma reaktion med 2,2-bis(brommetyl)-1,3-dibrompropan. Utgångsmaterialet kan erhållas genom att omsätta pentaerytritol med bromvätesyra . Som ett resultat erhölls en molekyl med formeln C 5 H 8. I den ursprungliga publikationen kallades den vinyltrimetylen [11] . 1907 föreslog Vecht att det måste vara spiropentan, en strukturell isomer av vinylcyklopropan [12] . Ytterligare bevis för strukturen hos kolvätet kommer från det faktum att det också kan erhållas från 1,1-bis(brommetyl)cyklopropan [13] :
Spiropentan är svårt att separera från reaktionsbiprodukter, och tidiga reaktioner resulterade i blandningar av produkter. Spiropentan kan separeras från biprodukter (2-metyl-1-buten, 1,1-dimetylcyklopropan, metylencyklobutan) genom destillation [14] .
Strukturanalys med elektrondiffraktion visade en skillnad i längden av C-C-bindningar i spiropentan : bindningar med en kvartär (" spiro ") kolatom är kortare (146,9 pm) än mellan metylengrupper (CH2- CH2 , 151,9 pm).
C–C–C-vinklarna vid C-spiroatomen är 62,2°, vilket är större än i cyklopropan [15] .
När spiropentanmolekyler märkta med deuteriumatomer upphettas , observeras en topomeriserings- eller "stereomutationsreaktion", liknande reaktionen av cyklopropan: cis -1,2-dideuteriospiropentan är i jämvikt med trans -1,2-dideuteriospiropentan [16] .
Gustavson rapporterade 1896 att uppvärmning av spiropentan till 200°C resulterar i omvandling till andra kolväten. Termolys i gasfasen från 360 till 410°C leder till ringexpansion till den strukturella isomeren av metylencyklobutan, tillsammans med fragmenteringsprodukter av eten och propadien [17] . Förmodligen bryts den längre och svagare bindningen först och bildar en biradikal mellanprodukt [16] .