| Spiropentan | |
|---|---|
| General | |
| Chim. formulă | C5H8 _ _ _ |
| Proprietati termice | |
| Temperatura | |
| • topirea | -134,6°C [1] |
| Clasificare | |
| Reg. numar CAS | 157-40-4 |
| PubChem | 9088 |
| ZÂMBETE | C1CC12CC2 |
| InChI | InChI=1S/C5H8/c1-2-5(1)3-4-5/h1-4H2OGNAOIGAPPSUMG-UHFFFAOYSA-N |
| ChemSpider | 8734 |
| Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel. | |
Spiropentanul ( spiro[2.2]pentan ) este o hidrocarbură cu formula chimică C 5 H 8 care conține în structura sa două fragmente de ciclopropan spiro-fuzionate (conectate printr-un atom de carbon). Spiropentanul este cel mai simplu compus aliciclic din seria spiranelor [2] [3] [4] [5] .
După descoperirea spiropentanului în 1887, au trecut câțiva ani înainte ca structura moleculei să fie determinată [6] [7] [8] .
Conform regulilor nomenclaturii IUPAC pentru compușii spiro [9] [10] , denumirea sistematică a spiropentanului este spiro[2.2]pentan. Cu toate acestea, spiropentanul nu poate avea alți izomeri structurali , așa că numele este de obicei dat fără paranteze sau numere.
După ce Gustavson Gavriil a obținut ciclopropan prin reacția 1,3-dibromopropanului cu zinc metal sub formă de pulbere :
a încercat aceeași reacție cu 2,2-bis(bromometil)-1,3-dibrompropan. Materia primă poate fi obţinută prin reacţia pentaeritritolului cu acid bromhidric . Ca rezultat, s-a obținut o moleculă cu formula C 5 H 8. În publicația originală, se numea vinil trimetilen [11] . În 1907, Vecht a sugerat că trebuie să fie spiropentan, un izomer structural al vinilciclopropanului [12] . Dovezi suplimentare pentru structura hidrocarburii provin din faptul că aceasta poate fi obținută și din 1,1-bis(bromometil)ciclopropan [13] :
Spiropentanul este greu de separat de subprodușii de reacție, iar reacțiile timpurii au dus la amestecuri de produse. Spiropentanul poate fi separat de produsele secundare (2-metil-1-butenă, 1,1-dimetilciclopropan, metilenciclobutan) prin distilare [14] .
Analiza structurală folosind difracția electronică a arătat o diferență în lungimea legăturilor C-C în spiropentan: legăturile cu un atom de carbon cuaternar ("spiro") sunt mai scurte (146,9 pm) decât între grupările metilen (CH2 -CH2 , 151,9 pm).
Unghiurile C–C–C la atomul spiro C sunt de 62,2°, ceea ce este mai mare decât în ciclopropan [15] .
Atunci când moleculele de spiropentan marcate cu atomi de deuteriu sunt încălzite , se observă o reacție de topomerizare sau „stereomutație”, similară cu reacția ciclopropanului: cis -1,2-dideuteriospiropentanul este în echilibru cu trans -1,2-dideuteriospiropentanul [16] .
Gustavson a raportat în 1896 că încălzirea spiropentanului la 200°C duce la conversia în alte hidrocarburi. Termoliza în faza gazoasă de la 360 la 410°C duce la expansiunea inelului la izomerul structural al metilenciclobutanului, împreună cu produșii de fragmentare ai etenei și propadienei [17] . Probabil că legătura mai lungă și mai slabă este ruptă mai întâi, formând un intermediar biradical [16] .