Дициклопентадиен

Дициклопентадиен ^[1]
Имена


Название ИЮПАК Трицикло [5.2.1.0 ^2,6 ] дека-3,8-диен
Другие имена 1,3-Дициклопентадиен, Бициклопентадиен, 3a, 4,7,7a-Тетрагидро-1 H -4,7-метаноинден ( эндо- изомер: (3a R , 4 S , 7 R , 7a S ) -, экзо изомер: (3a S , 4 S , 7 R , 7a R ) -)
Идентификаторы
Количество CAS	1755-01-7^Y 77-73-6 (неспецифический)^Y
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение
Сокращения	DCPD
Ссылка на Beilstein	1904092
ChemSpider	6247^Y 24532442 (²ч ₁₂ )^Y 4933978 (6 р )^Y 8572323 (1 S , 7 R )^Y
ECHA InfoCard	100.000.958
Номер ЕС	201-052-9
КЕГГ	C14411^Y
MeSH	Дициклопентадиен
PubChem CID	6492 6428576 (6 р ) 10396885 (1 S , 7 R )
Номер RTECS	PC1050000
UNII	88Z4HUV8LI^Y
Номер ООН	ООН 2048
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID5025023
ИнЧИ InChI = 1S / C10H12 / c1-2-9-7-4-5-8 (6-7) 10 (9) 3-1 / h1-2,4-5,7-10H, 3,6H2^Y Ключ: HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYSA-N^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 Ключ: HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYAO
Улыбки C1C = CC2C1C3CC2C = C3
Характеристики
Химическая формула	С ₁₀ Н ₁₂
Молярная масса	132,20 г / моль
Внешность	Бесцветное кристаллическое твердое вещество ^[2]
Запах	неприятен, камфора -как ^[2]
Плотность	0,978 г / см ³
Температура плавления	32,5 ° С (90,5 ° F, 305,6 К)
Точка кипения	170 ° С (338 ° F, 443 К)
Растворимость в воде	0,02% ^[2]
Растворимость	хорошо растворим в этиловом эфире , этаноле растворим в ацетоне , дихлорметане , этилацетате , н-гексане , толуоле
журнал P	2,78
Давление газа	180 Па (20 ° C) ^[2]
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)	1 3 1
точка возгорания	32 ° С (90 ° F, 305 К)
самовоспламенения температуру	503 ° С (937 ° F, 776 К)
Пределы взрываемости	0,8% -6,3% ^[2]
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)	нет ^[2]
REL (рекомендуется)	TWA 5 частей на миллион (30 мг / м ³ ) ^[2]
IDLH (Непосредственная опасность)	ND ^[2]
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N проверить ( что есть ?)^YN
Ссылки на инфобоксы

Дициклопентадиен , сокращенно DCPD , представляет собой химическое соединение с формулой C ₁₀ H ₁₂ . При комнатной температуре это прозрачная жидкость светло-желтого цвета с едким запахом. Его удельная энергия составляет 10 975 Вт · ч / л. Дициклопентадиен в больших количествах образуется совместно при паровом крекинге нафты и газойля до этилена . Основное применение - смолы , особенно ненасыщенные полиэфирные смолы. Он также используется в чернилах, клеях и красках.

Производственная мощность семи ведущих мировых поставщиков в 2001 году составляла 179 килотонн (395 миллионов фунтов).

Синтез и структура [ править ]

Спонтанная димеризация циклопентадиена при комнатной температуре с образованием дициклопентадиена происходит примерно до 50% конверсии в течение 24 часов и дает эндо- изомер в соотношении лучше 99: 1 в качестве кинетически предпочтительного продукта (примерно 150: 1 эндо : экзо при 80 ° C). . ^[3] Однако, пролонгированные нагрев приводит изомеризации к экзо - изомера. Чистый экзо - изомер был впервые получен путем устранением базового опосредованного hydroiodo- экзо -dicyclopentadiene. ^[4] Термодинамически экзо- изомер примерно на 0,7 ккал / моль более стабилен, чем эндо- изомер. ^[5]

Реакции [ править ]

Выше 150 ° C дициклопентадиен претерпевает реакцию ретро- Дильса-Альдера с заметной скоростью с образованием циклопентадиена . Реакция обратима, и при комнатной температуре циклопентадиен димеризуется в течение нескольких часов с повторным образованием дициклопентадиена. Циклопентадиен является полезным диеном в реакциях Дильса-Альдера, а также предшественником металлоценов в металлоорганической химии . Он не продается в качестве мономера из-за быстрого образования дициклопентадиена; следовательно, он должен быть получен "крекингом" дициклопентадиена (нагреванием димера и выделением мономера дистилляцией) незадолго до того, как это потребуется.

Измерены термодинамические параметры этого процесса. При температурах выше примерно 125 ° C в паровой фазе диссоциация до циклопентадиенового мономера начинает становиться термодинамически благоприятной (константа диссоциации K _d = [циклопентадиен] ² / [дициклопентадиен]> 1 ). Например, значения K _d при 149 ° C и 195 ° C оказались равными 277 и 2200 соответственно. ^[6] По экстраполяции, K _d составляет порядка 10 ^–4 при 25 ° C, и диссоциация нежелательна. В соответствии с отрицательными значениями Δ H ° и Δ S° для реакции Дильса – Альдера диссоциация дициклопентадиена более термодинамически выгодна при высоких температурах. Измерения константы равновесия показывают, что Δ H ° = –18 ккал / моль и Δ S ° = –40 eu для димеризации циклопентадиена. ^[7]

Гидрирование дициклопентадиена дает эндо -tetrahydridodicyclopentadiene ( TH-димер ), топливо в военных целях. При реакции с хлоридом алюминия при повышенной температуре этот углеводород C ₁₀ перестраивается в адамантан . ^[8]

Полимеризуется дициклопентадиен . Сополимеры образуются с этиленом или стиролом . Участвует « двойная связь норборнена ». ^[9] При метатезисной полимеризации с раскрытием цикла образуется гомополимер полидициклопентадиен .

Гидроформилирование DCP дает диальдегид, называемый диальдегидом TCD (TCD = трициклодекан ). Этот диальдегид может быть окислен до дикарбоновой кислоты и диола . Все эти производные находят применение в науке о полимерах. ^[10]

Гидрирование дициклопентадиена дает насыщенное производное C ₁₀ H ₁₆ , которое подвергается катализируемой кислотой перегруппировке в адамантан . ^[11]

Ссылки [ править ]

^ Индекс Мерк , 11-е издание, 2744
^ a b c d e f g h Карманное руководство NIOSH по химическим опасностям. «# 0204» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
^ Сюй, Руи; Jocz, Jennifer N .; Уист, Лиза К .; Sarngadharan, Sarath C .; Милина, Мария; Коулман, Джон С .; Iaccino, Larry L .; Поллет, Памела; Сиверс, Карстен; Лиотта, Чарльз Л. (05.09.2019). «Кинетика димеризации циклопентадиена в присутствии C5-алкенов и алькадиенов». Промышленные и инженерные химические исследования . 58 (50): 22516–22525. DOI : 10.1021 / acs.iecr.9b04018 . ISSN 0888-5885 .
^ Бартлетт, Пол Д .; Гольдштейн, Ирвинг С. (1947-10-01). « экзо- дициклопентадиен». Журнал Американского химического общества . 69 (10): 2553. DOI : 10.1021 / ja01202a501 . ISSN 0002-7863 .
^ Нараян, Адитхьярам; Ван, Бэйбэй; Нава Медина, Ильзе Белен; Маннан, М. Сэм; Ченг, Чжэндун; Ван, Циншэн (01.11.2016). «Прогноз теплоты образования экзо- дициклопентадиена». Журнал предотвращения потерь в обрабатывающих отраслях . 44 : 433–439. DOI : 10.1016 / j.jlp.2016.10.015 . ISSN 0950-4230 .
^ Уилсон, Филип Дж .; Уэллс, Джозеф Х. (1 февраля 1944 г.). «Химия и использование циклопентадиена». Химические обзоры . 34 (1): 1–50. DOI : 10.1021 / cr60107a001 . ISSN 0009-2665 .
^ Ленц, Терри G .; Воан, Джон Д. (01.02.1989). «Использование расчетов силового поля для предсказания констант равновесия и других термодинамических свойств для димеризации 1,3-циклопентадиена». Журнал физической химии . 93 (4): 1592–1596. DOI : 10.1021 / j100341a081 . ISSN 0022-3654 .
^ Шлейер, Пауль фон Р .; Дональдсон, ММ; Николай, РД; Купас, К. (1973). «Адамантан» . Органический синтез .; Сборник , 5 , с. 16
^ Ли, Сяофан; Хоу, Чжаомин (2005). «Катализируемая скандием сополимеризация этилена с дициклопентадиеном и терполимеризация этилена, дициклопентадиена и стирола». Макромолекулы . 38 (16): 6767. Bibcode : 2005MaMol..38.6767L . DOI : 10.1021 / ma051323o .
^ Кольпайнтнер, Кристиан; Шульте, Маркус; Фалбе, Юрген; Лаппе, Питер; Вебер, Юрген (2008). «Альдегиды алифатические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a01_321.pub2 .
^ Hönicke, Дитер; Фёдиш, Ринго; Клаус, Питер; Олсон, Майкл (2002). «Циклопентадиен и циклопентен». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a08_227 .

Внешние ссылки [ править ]

Паспорт безопасности для дициклопентадиена
Информационный бюллетень Inchem по дициклопентадиену
CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям

[1] Индекс Мерк , 11-е издание, 2744

[PGCH-2] Карманное руководство NIOSH по химическим опасностям. «# 0204» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).

[3] Сюй, Руи; Jocz, Jennifer N .; Уист, Лиза К .; Sarngadharan, Sarath C .; Милина, Мария; Коулман, Джон С .; Iaccino, Larry L .; Поллет, Памела; Сиверс, Карстен; Лиотта, Чарльз Л. (05.09.2019). «Кинетика димеризации циклопентадиена в присутствии C5-алкенов и алькадиенов». Промышленные и инженерные химические исследования . 58 (50): 22516–22525. DOI : 10.1021 / acs.iecr.9b04018 . ISSN 0888-5885 .

[4] Бартлетт, Пол Д .; Гольдштейн, Ирвинг С. (1947-10-01). « экзо- дициклопентадиен». Журнал Американского химического общества . 69 (10): 2553. DOI : 10.1021 / ja01202a501 . ISSN 0002-7863 .

[5] Нараян, Адитхьярам; Ван, Бэйбэй; Нава Медина, Ильзе Белен; Маннан, М. Сэм; Ченг, Чжэндун; Ван, Циншэн (01.11.2016). «Прогноз теплоты образования экзо- дициклопентадиена». Журнал предотвращения потерь в обрабатывающих отраслях . 44 : 433–439. DOI : 10.1016 / j.jlp.2016.10.015 . ISSN 0950-4230 .

[6] Уилсон, Филип Дж .; Уэллс, Джозеф Х. (1 февраля 1944 г.). «Химия и использование циклопентадиена». Химические обзоры . 34 (1): 1–50. DOI : 10.1021 / cr60107a001 . ISSN 0009-2665 .

[7] Ленц, Терри G .; Воан, Джон Д. (01.02.1989). «Использование расчетов силового поля для предсказания констант равновесия и других термодинамических свойств для димеризации 1,3-циклопентадиена». Журнал физической химии . 93 (4): 1592–1596. DOI : 10.1021 / j100341a081 . ISSN 0022-3654 .

[8] Шлейер, Пауль фон Р .; Дональдсон, ММ; Николай, РД; Купас, К. (1973). «Адамантан» . Органический синтез .; Сборник , 5 , с. 16

[9] Ли, Сяофан; Хоу, Чжаомин (2005). «Катализируемая скандием сополимеризация этилена с дициклопентадиеном и терполимеризация этилена, дициклопентадиена и стирола». Макромолекулы . 38 (16): 6767. Bibcode : 2005MaMol..38.6767L . DOI : 10.1021 / ma051323o .

[UllAld-10] Кольпайнтнер, Кристиан; Шульте, Маркус; Фалбе, Юрген; Лаппе, Питер; Вебер, Юрген (2008). «Альдегиды алифатические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a01_321.pub2 .

[11] Hönicke, Дитер; Фёдиш, Ринго; Клаус, Питер; Олсон, Майкл (2002). «Циклопентадиен и циклопентен». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a08_227 .

[1]