Nitroetylen
|
|
|
|
| Nazwy | |
|---|---|
|
Preferowana nazwa IUPAC
Nitroeten |
|
| Identyfikatory | |
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| 1209274 | |
| CHEBI | |
| ChemSpider | |
| 130431 | |
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
|
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| C 2 H 3 N O 2 | |
| Masa cząsteczkowa | 73,051 g · mol -1 |
| Wygląd | płyn |
| Gęstość | 1,073 g cm -3 |
| Temperatura topnienia | -55 ° C (-67 ° F; 218 K) |
| Temperatura wrzenia | 98,5 ° C (209,3 ° F; 371,6 K) |
| 78,9 g l -1 | |
| Rozpuszczalność w etanolu, acetonie i benzenie | bardzo rozpuszczalny |
| dziennik P | -1,702 |
| Ciśnienie pary | 45,8 mmHg |
| Zagrożenia | |
| Punkt zapłonu | 23,2 ° C (73,8 ° F; 296,3 K) |
| Karta charakterystyki (SDS) | Zewnętrzna karta charakterystyki |
| Termochemia | |
|
Pojemność cieplna ( C )
|
73,7 J mol -1 K -1 |
|
Standardowa entropia molowa ( S ⦵ 298 ) |
324 J mol -1 K -1 |
|
Standardowa entalpia formowania (Δ f H ⦵ 298 ) |
56 kJ mol -1 |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
Nitroetylen (znany również jako nitroeten ) jest ciekłym związkiem organicznym o wzorze C 2 H 3 NO 2 . Jest to najprostszy nitroalken , który jest nienasyconym łańcuchem węglowym z co najmniej jednym wiązaniem podwójnym i grupą funkcyjną NO 2 . Nitroetylen służy jako przydatny półprodukt w produkcji różnych innych chemikaliów.
Nieruchomości
Nitroetylen ma moment dipolowy z grupy nitrowej odciągającej elektrony obecnej w cząsteczce, mimo że jest gatunkiem obojętnym. Dzięki temu jest rozpuszczalny w wodzie i rozpuszczalnikach niepolarnych. Nitroetylen jest niezwykle reaktywny, nawet w niskich temperaturach. Łatwo rozkłada się w temperaturze pokojowej. W przeciwieństwie do doniesień, które podkreślają jego niestabilność, stwierdzono jednak, że jako roztwór wzorcowy w benzenie jest stabilny przez co najmniej 6 miesięcy, gdy jest przechowywany w lodówce (-10 ° C).
Produkcja
Nitroeten można wytworzyć w reakcji nitrometanu z formaldehydem lub paraformaldehydem (postać polimeryczna) z wytworzeniem 2-nitroetanolu, który następnie może przejść reakcję odwodnienia katalizowaną kwasem E2 . Alternatywnie, nitroeten można wytworzyć przez termiczne odwodnienie 2-nitroetanolu w obecności bezwodnika kwasu ftalowego.
Reakcje
Nitroetylen jest cząsteczką bardzo ubogą w elektrony. W rezultacie nitroetylen zwykle działa jako elektrofil w reakcjach. Nitroetylen może reagować spontanicznie w temperaturach tak niskich jak -100 ° C, często jako reakcje endotermiczne. Typowe reakcje dla tej cząsteczki to cykloaddycje, addycje rodnikowe i addycje nukleofilowe.
Cycloaddition
Nitroetylen może działać na źródło elektronów 2π w cykloaddycji [4+2] . Grupa nitrowa w cząsteczce służy jako grupa odciągająca elektrony, co czyni cząsteczkę dobrym kandydatem na dienofila. Łatwo tworzy addukt z cyklopentadienem, spiroheptadienem i ich pochodnymi w cykloaddycji [4+2].
Nitroeten może reagować przy źródle elektronów 2π w cykloaddycji [3+2] z nitronami.
Nitroetylen jest również reaktywny w procesach domino-cykloaddycji. Na przykład mogą początkowo reagować z chiralnym eterem winylowym, a następnie reagować w cykloaddycji [3+2] z alkenem z niedoborem elektronów, takim jak fumaran dimetylu. Reakcje są prawie spontaniczne w temperaturze -78°C.
Polimeryzacja rodnikowa
W bardzo niskich temperaturach (tj. -78°C) nitroetylen może polimeryzować sam ze sobą poprzez inicjację przez jedną z jego samotnych par. Proces ten można złagodzić stosując rozpuszczalnik t-butylowy. Przeprowadzono badania nad przeprowadzeniem polimeryzacji okresowej w temperaturze pokojowej w rozpuszczalniku THF. Proces ten wymaga naświetlania promieniami gamma do inicjacji. Zakończenie polimeryzacji wymaga środka opóźniającego powstawanie rodników, takiego jak bromowodór lub chlorowodór. Wodę należy ostrożnie usunąć przed polimeryzacją, ponieważ nitroetylen jest wrażliwy na polimeryzację śladowymi ilościami wody.
Dodawanie i redukcja
Oprócz standardowych reakcji addycji nukleofilowej na wiązaniu C=C, nitroetylen może służyć jako akceptor Michaela w reakcji addycji Michaela. Można użyć typowego donora Michaela (tj. ketonu lub aldehydu). Podobnie jak większość związków nitrowych, katalizowana platyną/palladem reakcja z gazowym wodorem może zredukować grupę nitrową do grupy aminowej.
Innym przykładem jest reakcja Michaela indolu i nitroetylenu.
Używa
Głównym zastosowaniem nitroetylenu jest odczynnik pośredni w syntezie chemicznej. Jednym z przykładów jest wytwarzanie N-(2-nitroetylo)aniliny z aniliną w temperaturze pokojowej. Reakcja wykorzystuje benzen jako rozpuszczalnik i przebiega z wydajnością około 90% w ciągu 12 godzin.
Innym przykładem nitroetylenu jest reakcja sprzęgania z winylowym odczynnikiem Grignarda i gliokszalanem sililu z wytworzeniem nitrocylopentanolu. Ten proces poprzez reakcję Henry'ego i jest wysoce diastereoselektywny.
