Dicyklopentadien

„DCPD” przekierowuje tutaj. Informacje na temat policji Dystryktu Kolumbii można znaleźć w Metropolitan Police Department of the District of Columbia i United States Capitol Police .
Dicyklopentadien
Stereo wireframe model of dicyclopentadiene.
endo ‑dicyklopentadien (po lewej) egzo ‑dicyklopentadien (po prawej)
Ball and stick model of dicyclopentadiene
Model endo ‑dicyklopentadienu w kształcie kuli i kija
Nazwy
nazwa IUPAC
Tricyklo[5.2.1.0 2,6 ]deka-3,8-dien
Inne nazwy
1,3-dicyklopentadien, bicyklopentadien, 3a,4,7,7a-tetrahydro-1H - 4,7-metanoinden
  • endo : (3aR * ,4S * ,7R * ,7aS * )-
  • egzo : (3a S *,4 S *,7 R *,7a R *)-
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
Skróty DCPD
1904092
ChemSpider
Karta informacyjna ECHA 100.000.958 Edit this at Wikidata
Numer WE
  • 201-052-9
KEGG
Siatka Dicyklopentadien
Identyfikator klienta PubChem
Numer RTECS
  • PC1050000
UNII
Numer ONZ ONZ 2048
  • InChI=1S/C10H12/c1-2-9-7-4-5-8(6-7)10(9)3-1/h1-2,4-5,7-10H,3,6H2  check T
    Klucz: HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYSA-N  check Y
  • InChI=1/C10H12/c1-2-9-7-4-5-8(6-7)10(9)3-1/h1-2,4-5,7-10H,3,6H2
    Klucz: HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYAO
  • C1C=CC2C1C3CC2C=C3
Nieruchomości
C 10 H 12
Masa cząsteczkowa 132,20 g/mol
Wygląd Bezbarwne, krystaliczne ciało stałe
Zapach przypominający kamforę
Gęstość 0,978 g/ cm3
Temperatura topnienia 32,5 ° C (90,5 ° F; 305,6 K)
Temperatura wrzenia 170 ° C (338 ° F; 443 K)
0,02%
Rozpuszczalność
bardzo dobrze rozpuszczalny w eterze etylowym , etanolu rozpuszczalnym w acetonie , dichlorometanie , octanie etylu , n-heksanie , toluenie
dziennik P 2,78
Ciśnienie pary 180 Pa (20°C)
Zagrożenia
NFPA 704 (ognisty diament)
1
3
1
Punkt zapłonu 32 ° C (90 ° F; 305 K)
503 ° C (937 ° F; 776 K)
Wybuchowe granice 0,8%-6,3%
NIOSH (limity ekspozycji na zdrowie w USA):
PEL (dopuszczalny)
nic
REL (zalecane)
TWA 5 ppm (30 mg/m 3 )
IDLH (bezpośrednie zagrożenie)
ND
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
☒  N ( co to jest check☒ Y N ?)

Dicyklopentadien , w skrócie DCPD , jest związkiem chemicznym o wzorze C 10 H 12 . W temperaturze pokojowej jest to biały, kruchy wosk, chociaż próbki o niższej czystości mogą być cieczami o słomkowym kolorze. Czysty materiał pachnie trochę woskiem sojowym lub kamforą , a mniej czyste próbki mają silniejszy, gryzący zapach. Jego gęstość energetyczna wynosi 10 975 Wh /l. Dicyklopentadien powstaje w dużych ilościach w procesie krakingu parowego benzyny ciężkiej i olejów napędowych do etylenu . Główne zastosowanie to żywice , w szczególności nienasycone żywice poliestrowe. Jest również stosowany w tuszach, klejach i farbach.

Siedmiu największych dostawców na świecie razem miało roczną zdolność produkcyjną w 2001 roku na poziomie 179 kiloton (395 milionów funtów).

DPCD został odkryty jako węglowodór C 10 H 12 wśród produktów pirolizy fenolu przez Henry'ego Roscoe , który nie zidentyfikował struktury (która powstała w ciągu następnej dekady), ale trafnie założył, że jest to dimer niektórych C 5 H 6 węglowodorów.

Historia i struktura

Przez wiele lat uważano, że struktura dicyklopentadienu zawiera pierścień cyklobutanu jako fuzję między dwiema podjednostkami. Dzięki staraniom Olchy i współpracownika struktura została wydedukowana w 1931 roku.

Spontaniczna dimeryzacja czystego cyklopentadienu w temperaturze pokojowej z wytworzeniem dicyklopentadienu przebiega do około 50% konwersji w ciągu 24 godzin i daje izomer endo w stosunku lepszym niż 99: 1 jako kinetycznie uprzywilejowany produkt (około 150: 1 endo : egzo w 80 ° C ). Jednak długotrwałe ogrzewanie powoduje izomeryzację do izomeru egzo . Czysty egzo- izomer został najpierw przygotowany przez eliminację hydrojodo- egzo -dicyklopentadienu za pośrednictwem zasady. Termodynamicznie egzo jest o około 0,7 kcal/mol bardziej stabilny niż izomer endo . Egzomer ma również niższą notowaną temperaturę topnienia 19°C. Oba izomery są chiralne.

Dicyclopentadiene formation.png

Reakcje

Powyżej 150 ° C dicyklopentadien przechodzi reakcję retro Dielsa-Aldera ze znaczną szybkością, dając cyklopentadien . Reakcja jest odwracalna iw temperaturze pokojowej cyklopentadien dimeryzuje w ciągu godzin, tworząc ponownie dicyklopentadien. Cyklopentadien jest użytecznym dienem w reakcjach Dielsa-Aldera, a także prekursorem metalocenów w chemii metaloorganicznej . Nie jest dostępny na rynku jako monomer ze względu na szybkie tworzenie się dicyklopentadienu; w związku z tym należy go przygotować przez „krakowanie” dicyklopentadienu (ogrzanie dimeru i wyodrębnienie monomeru przez destylację) na krótko przed jego użyciem.

Zmierzono parametry termodynamiczne tego procesu. W temperaturach powyżej około 125°C w fazie gazowej dysocjacja do monomeru cyklopentadienu zaczyna być preferowana termodynamicznie (stała dysocjacji Kd = [cyklopentadien] 2 / [dicyklopentadien] > 1 ). Na przykład stwierdzono, że wartości Kd w temperaturze 149°C i 195°C wynoszą odpowiednio 277 i 2200. Przez ekstrapolację K d jest rzędu 10 – 4 w 25 ° C, a dysocjacja jest niekorzystna. Zgodnie z ujemnymi wartościami Δ H ° i Δ S ° dla reakcji Dielsa-Aldera, dysocjacja dicyklopentadienu jest bardziej korzystna termodynamicznie w wysokich temperaturach. Pomiary stałej równowagi sugerują, że Δ H ° = –18 kcal/mol i Δ S ° = –40 eu dla dimeryzacji cyklopentadienu.

Dicyklopentadien polimeryzuje . Kopolimery powstają z etylenu lub styrenu . Bierze w nim udział „ norbornenu ”. Stosując polimeryzację przez metatezę z otwarciem pierścienia, powstaje homopolimer polidicyklopentadienu .

Hydroformylowanie DCP daje dialdehyd zwany dialdehydem TCD (TCD = tricyklodekan). Dialdehyd ten można utlenić do kwasu dikarboksylowego i do diolu . Wszystkie te pochodne mają pewne zastosowanie w nauce o polimerach.

Uwodornianie dicyklopentadienu daje tetrahydrodicyklopentadien , C
10 H
16 , który jest składnikiem paliwa do silników odrzutowych JP-10 i ulega przegrupowaniu do adamantanu pod wpływem chlorku glinu lub kwasu w podwyższonej temperaturze.

Adamantane synthesis.png
  1. ^ Indeks Merck , wydanie 11, 2744
  2. ^ a b c d e f g h Kieszonkowy przewodnik NIOSH dotyczący zagrożeń chemicznych. "#0204" . Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (NIOSH).
  3. ^    Lewandowski, BJ; Raines, RT (2021). „Kliknij Chemia z cyklopentadienem” . Recenzje chemiczne . 121 (12): 6777–6801. doi : 10.1021/acs.chemrev.0c01055 . PMC 8222071 . PMID 33651602 .
  4. Bibliografia   _ Sharts, Clay M. (2011). „Pochodne cyklobutanu z reakcji cykloaddycji termicznej”. Reakcje organiczne . s. 1–56. doi : 10.1002/0471264180.or012.01 . ISBN 978-0471264187 .
  5. Bibliografia    _ Jocz, Jennifer N.; Wiest, Lisa K.; Sarngadharan, Sarath C.; Milina, Maria; Coleman, John S.; Iaccino, Larry L.; Pollet, Pamela; Sievers, Carsten; Liotta, Charles L. (2019-09-05). „Kinetyka dimeryzacji cyklopentadienu w obecności alkenów i alkadienów C5”. Badania chemii przemysłowej i inżynieryjnej . 58 (50): 22516–22525. doi : 10.1021/acs.iecr.9b04018 . ISSN 0888-5885 . S2CID 202876152 .
  6. ^   Bartlett, Paweł D.; Goldstein, Irving S. (1947-10-01). „ egzo -dicyklopentadien”. Dziennik Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego . 69 (10): 2553. doi : 10.1021/ja01202a501 . ISSN 0002-7863 .
  7. ^   Narayan, Adithyaram; Wang, Beibei; Nava Medina, Ilse Belen; Mannan, M. Sam; Cheng, Zhengdong; Wang, Qingsheng (2016-11-01). „Przewidywanie ciepła tworzenia egzo -dicyklopentadienu”. Dziennik zapobiegania stratom w przemyśle przetwórczym . 44 : 433–439. doi : 10.1016/j.jlp.2016.10.015 . ISSN 0950-4230 .
  8. ^ Jamróz, Małgorzata E; Gałka, Sławomir; Dobrowolski, Jan Cz (wrzesień 2003). „O izomerach dicyklopentadienu”. Journal of Molecular Structure: THEOCHEM . 634 (1–3): 225–233. doi : 10.1016/S0166-1280(03)00348-8 .
  9. ^   Wilson, Philip J.; Wells, Joseph H. (1944-02-01). „Chemia i wykorzystanie cyklopentadienu”. Recenzje chemiczne . 34 (1): 1–50. doi : 10.1021/cr60107a001 . ISSN 0009-2665 .
  10. ^   Lenz, Terry G.; Vaughan, John D. (1989-02-01). „Wykorzystanie obliczeń pola sił do przewidywania stałych równowagi i innych właściwości termodynamicznych dimeryzacji 1,3-cyklopentadienu”. Dziennik Chemii Fizycznej . 93 (4): 1592-1596. doi : 10.1021/j100341a081 . ISSN 0022-3654 .
  11. Bibliografia _ Hou, Zhaomin (2005). „Katalizowana skandem kopolimeryzacja etylenu z dicyklopentadienem i terpolimeryzacja etylenu, dicyklopentadienu i styrenu”. makrocząsteczki . 38 (16): 6767. Bibcode : 2005MaMol..38.6767L . doi : 10.1021/ma051323o .
  12. ^ Kohlpaintner, chrześcijanin; Schulte, Markus; Falbe, Jürgen; Lappe, Piotr; Weber, Jürgen (2008). „Aldehydy alifatyczne”. Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a01_321.pub2 .
  13. ^ „Chemia spalania” . Wydział Chemii, College of Science, University of Utah . Uniwersytet Utah . Źródło 12 stycznia 2022 r .
  14. ^ Schleyer, Paul von R.; Donaldson, MM; Mikołaj, RD; Cupas, C. (1973). „Adamantan” . Syntezy organiczne . ; Tom zbiorowy , obj. 5, str. 16
  15. ^ Hönicke, Dieter; Födisch, Ringo; Mikołaj, Piotr; Olson, Michael (2002). „Cyklopentadien i cyklopenten”. Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a08_227 .

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Dicyclopentadiene&oldid=1137627495 ”