| Spiropentán | |
|---|---|
| Tábornok | |
| Chem. képlet | C 5 H 8 |
| Termikus tulajdonságok | |
| Hőfok | |
| • olvadás | -134,6°C [1] |
| Osztályozás | |
| Reg. CAS szám | 157-40-4 |
| PubChem | 9088 |
| MOSOLYOK | C1CC12CC2 |
| InChI | InChI=1S/C5H8/c1-2-5(1)3-4-5/h1-4H2OGNAOIGAPPSUMG-UHFFFAOYSA-N |
| ChemSpider | 8734 |
| Az adatok standard körülményeken (25 °C, 100 kPa) alapulnak, hacsak nincs másképp jelezve. | |
A spiropentán ( spiro[2.2]pentán ) egy C 5 H 8 kémiai képletű szénhidrogén , amely szerkezetében két spiro-fúziós (egy szénatomon keresztül kapcsolódó) ciklopropán fragmentumot tartalmaz. A spiropentán a spirán sorozat legegyszerűbb aliciklusos vegyülete [2] [3] [4] [5] .
A spiropentán 1887-es felfedezése után több év telt el a molekula szerkezetének meghatározásáig [6] [7] [8] .
A spirovegyületekre vonatkozó IUPAC-nómenklatúra szabályai szerint [9] [10] a spiropentán szisztematikus neve spiro[2.2]pentán. A spiropentán azonban nem tartalmazhat más szerkezeti izomereket , ezért a nevet általában zárójelek vagy számok nélkül adják meg.
Miután Gustavson Gavriil 1,3-dibróm-propánt porított fém cinkkel reagáltatva ciklopropánt kapott :
ugyanazt a reakciót próbálta ki 2,2-bisz(brómmetil)-1,3-dibróm-propánnal. A kiindulási anyagot pentaeritrit hidrogén - bromiddal reagáltatva állíthatjuk elő . Ennek eredményeként egy C 5 H 8 képletû molekulát kaptak, amelyet az eredeti publikációban vinil-trimetilénnek neveztek [11] . 1907-ben Vecht azt javasolta, hogy spiropentánnak, a vinilciklopropán szerkezeti izomerének kell lennie [12] . További bizonyíték a szénhidrogén szerkezetére az a tény, hogy 1,1-bisz(bróm-metil)-ciklopropánból is előállítható [13] :
A spiropentánt nehéz elválasztani a reakció melléktermékeitől, és a korai reakciók termékkeverékeket eredményeztek. A spiropentán a melléktermékektől (2-metil-1-butén, 1,1-dimetil-ciklopropán, metilén-ciklobután) desztillációval választható el [14] .
Az elektrondiffrakciót alkalmazó szerkezetelemzés különbséget mutatott ki a spiropentán C-C kötéseinek hosszában: a kvaterner ("spiro") szénatomot tartalmazó kötések rövidebbek (146,9 pm), mint a metiléncsoportok között (CH 2 -CH 2 , 151,9 pm).
A C-spiro atomnál a C-C-C szögek 62,2°, ami nagyobb, mint a ciklopropánban [15] .
A deutériumatomokkal jelölt spiropentánmolekulák hevítésekor a ciklopropán reakciójához hasonlóan topomerizációs vagy „sztereomutációs” reakció figyelhető meg: a cisz -1,2-dideuteriospiropentán egyensúlyban van a transz -1,2-dideuteriospiropentánnal [16] .
Gustavson 1896-ban arról számolt be, hogy a spiropentán 200 °C-ra melegítése más szénhidrogénekké való átalakulást eredményez. A gázfázisban 360 és 410 °C között végbemenő termolízis a gyűrű kitágulásához vezet a metilén-ciklobután szerkezeti izomerjévé, az etén és propadién fragmentációs termékeivel együtt [17] . Feltételezhető, hogy először a hosszabb és gyengébb kötés szakad meg, és egy biradikális intermedier jön létre [16] .