1,4-Pentadiyne

1,4-Pentadiyne
Chemical structure of 1,4-pentadiyne
Penta-1,4-diyne-3D-balls.png
Namn
IUPAC-namn
Penta-1,4-diyn
Identifierare
3D-modell ( JSmol )
ChemSpider
  • InChI=1S/C5H4/c1-3-5-4-2/h1-2H,5H2
    Nyckel: MDROPVLMRLHTDK-UHFFFAOYSA-N
  • C#CCC#C
Egenskaper
C5H4 _ _ _
Molar massa 64,087 g-mol -1
Utseende färglös vätska
Smältpunkt −21 – −19 °C (−6 – −2 °F; 252–254 K)
Kokpunkt 61–64 °C (142–147 °F; 334–337 K)
1,4283 (23 °C)
Strukturera
0,516 D
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).

1,4-Pentadiyne ( penta-1,4-diyne ) är en kemisk förening som tillhör alkynerna . Föreningen är den strukturella isomeren till 1,3-pentadiyn.

Förberedelse

Fram till slutet av 1960-talet beskrevs ingen framgångsrik syntes av denna till synes enkelt förberedbara molekyl. Även om långkedjiga och mer komplexa 1,4-diyner hade syntetiserats framgångsrikt tidigare, misslyckades syntesmetoder med utgångspunkt från natriumacetylid och propargylbromid eller från acetylen Grignard-reagenset med propargylbromid och koppar(I)klorid och mestadels 1,3-pentadiyn erhölls som omlagringsprodukt.

Den framgångsrika isoleringen i små mängder lyckades genom att reagera propargylbromid och till respektive Normant-kupratkonverterad acetylengrignard (användning av koppar(I)klorid) i THF och en, jämfört med tidigare försök ytterligare, snabbdestillation och GLC av destillatet.

En förbättrad syntesmetod publicerades av Verkruijsse och Hasselaar 1979. Kopparklorid ersattes med koppar(I)bromid samt propargylbromid med propargyltosylat. Vid lägre reaktionstemperaturer och färre biprodukter erhölls alkiynen efter flerstegsextraktion . Enligt publikationens författare kringgick detta problemet att lösningsmedlet THF och huvudföreningen delar liknande kokpunkter.

Beredning av 1,4-pentadiyne av Verkruijsse och Hasselaar

Dessutom ger en snabbvakuumpyrolys utgående från 3-etynylcykloprop-1-en vid 550 °C föreningen och penta-1,2-dien-4-yn som biprodukt. Alternativt är en fotolytisk nedbrytning av cyklopentadienyliden via UV-strålning möjlig.

1,4-Pentadiyn bildas vid pyrolisen eller fotoinducerad nedbrytning av 3-etynylcykloprop-1-en

Föreningarna bildas också under den exoterma reaktionen av allen och etynylradikalen. Denna reaktion är främst av intresse för astrokemi .

Egenskaper

Vid rumstemperatur missfärgas ämnet från en färglös till en gulaktig vätska, men lagring i utspädda lösningar vid 0 °C är möjlig i flera veckor.

Medan sp2 - hybridiseringen för 1,4 -pentadien leder till en bindningsvinkel på 120° mellan enkel- och dubbelbindningen, är det i 1,4-pentadiyn en 180° vinkel på grund av sp-hybridorbitalen. Båda trippelbindningarna i 1,4-position destabiliserar varandra enligt en annan studie med 3,9 kcal · mol −1 , en repulsion mellan p -orbitalloberna nära det sp 3 -hybridiserade kolet har postulerats. Enligt en QCSID(T) -beräkning destabiliseras alkiynet i förhållande till 1,3-pentadiyn med 25 kcal · mol −1 .

Även om mikrovågsspektroskopi avslöjade förutom ett dipolmoment på 0,516 D inga signifikanta förvrängningar jämfört med en ideal tetraeder, rapporteras tre olika joniseringsenergier för π-systemet.

Användande

1,4-pentadiyn är ett vanligt utgångsmaterial för syntes av heterobensener såsom stiba- , arsa- och fosfabensen och deras substituerade derivat.

1,4-Pentadiin används vid framställning av heterobensener
  1. ^ a b c d e D. A. Ben-Efraim, F. Sondheimer (1969). "Syntesen och några reaktioner av en serie "hoppade" polyacetylener innehållande terminala acetylengrupper". Tetraeder . 25 (14): 2823–2835. doi : 10.1016/0040-4020(69)80026-8 .
  2. ^ a b c d H. D. Verkruijsse, M. Hasselaar (1974). "En förbättrad syntes av 1,4-Diynes". Syntes . 4 (4): 292–293. doi : 10.1055/s-1979-28653 .
  3. ^ a b Robert L. Kuczkowski, Frank J. Lovas, RD Suenram (1981). "Mikrovågsspektrum, struktur och dipolmoment för 1,4-pentadyin". J. Mol. Struktur. 72 : 143–152. Bibcode : 1981JMoSt..72..143K . doi : 10.1016/0022-2860(81)85014-4 . hdl : 2027.42/24440 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
  4. ^ H. Taniguchi, IM Mathai, SI Miller (1966). "Syntes och spektrala egenskaper hos 1,4- och 1,3-pentadiynes". Tetraeder . 22 (3): 867–878. doi : 10.1016/0040-4020(66)80058-3 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
  5. ^ JM Todd (1961). Försökt beredning av 1,4-pentadiyn (MA). Boston University. hdl : 2144/18627 .
  6. ^ Michael M. Haley, Bluegrass Biggs, Will A. Looney, Robert D. Gilbertson (1995). "Syntes av alkenyl- och alkynylcyklopropener". Tetrahedron Lett. 36 (20): 3457–3460. doi : 10.1016/0040-4039(95)00634-O . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
  7. ^ G. Maier, J. Endres (2000). "Fotokemi av matrisisolerad cyklopentadienyliden återbesöks". J. Mol. Struktur. 556 (1–3): 179–187. Bibcode : 2000JMoSt.556..179M . doi : 10.1016/S0022-2860(00)00631-1 .
  8. ^   Fangtong Zhang, Seol Kim, Ralf I. Kaiser (2009). "En studie av korsade molekylstrålar av reaktionen av etynylradikalen (C2H ( X2Σ + ) med allen ( H2CCCH2 ( X1A1 )) " . ) Phys. Chem. Chem. Phys. 11 (23): 4707–4714. Bibcode : 2009PCCP...11.4707Z . doi : 10.1039/B822366A . PMID 19492123 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
  9. ^ F. Stahl, P. v. R. Schleyer, HF Schaefer III, RI Kaiser (2002). "Reaktioner av etynylradikaler som en källa för C 4 och C 5 kolväten i Titans atmosfär". Planet. Space Sci. 50 (7–8): 685–692. Bibcode : 2002P&SS...50..685S . doi : 10.1016/S0032-0633(02)00014-4 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
  10. ^   Fabien Goulay, Satchin Soorkia, Giovanni Meloni, David L. Osborn, Craig A. Taatjes, Stephen R. Leone (2011). "Detektion av pentatetraen genom reaktion av etynylradikalen (C2H ) med allen (CH2 = C=CH2) vid rumstemperatur". Phys. Chem. Chem. Phys . 13 (46): 20820–20827. doi : 10.1039/C1CP22609F . PMID 22002654 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
  11. ^   Donald W. Rogers, Nikita Matsunaga, Frank J. McLafferty, Andreas A. Zavitsas, Joel F. Liebman (2004). "Om bristen på konjugationsstabilisering i polyynes (polyacetylener)". J. Org. Chem. 69 (21): 7143–7147. doi : 10.1021/jo049390o . PMID 15471463 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
  12. ^   Nils Hansen, Stephen J. Klippenstein, James A. Miller, Juan Wang, Terrill A. Cool, Matthew E. Law, Phillip R. Westmoreland, Tina Kasper, Katharina Kohse-Höinghaus (2006). "Identifiering av C 5 H x isomerer i bränslerika flammor genom fotojoniseringsmasspektrometri och elektroniska strukturberäkningar". J. Phys. Chem. A . 110 (13): 4276–4388. Bibcode : 2006JPCA..110.4376H . doi : 10.1021/jp0569685 . PMID 16571041 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
  13. ^ Arthur J. Ashe III (1978). "Gruppen 5 heterobensener". Enl. Chem. Res. 11 (4): 153–157. doi : 10.1021/ar50124a005 .
  14. ^ Arthur J. Ashe III, Woon-Tung Chan (1979). "Framställning av 2-substituerade arsabenser". J. Org. Chem. 44 (9): 1409–1413. doi : 10.1021/jo01323a010 .
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=1,4-Pentadiyne&oldid=1136270799 "