Dicyklopentadien - Dicyclopentadiene

„DCPD” przekierowuje tutaj. Informacje na temat policji Dystryktu Kolumbii można znaleźć w Wydziale Policji Miejskiej Dystryktu Kolumbii i Policji Kapitolu Stanów Zjednoczonych .
Dicyklopentadien
Model szkieletowy stereo dicyklopentadienu.
Model kulkowo-kijowy dicyklopentadienu
Nazwy
Nazwa IUPAC
Tricyklo[5.2.1.0 2,6 ]deka-3,8-dien
Inne nazwy
1,3-Dicyklopentadien, Bicyclopentadiene, 3a, 4,7,7a-tetrahydro-1 H -4,7-methanoindene ( endo- izomer (3a R *, 4 S * 7 R *, 7a S *) -, egzo izomer: (3a S *,4 S *,7 R *,7a R *)-)
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
Skróty DCPD
1904092
ChemSpider
Karta informacyjna ECHA 100.000.958 Edytuj to na Wikidata
Numer WE
KEGG
Siatka Dicyklopentadien
Identyfikator klienta PubChem
Numer RTECS
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 sprawdzaćTak
    Klucz: HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYSA-N sprawdzaćTak
  • 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 zewnętrzny Bezbarwne, krystaliczne ciało stałe
Zapach nieprzyjemny, podobny do kamfory
Gęstość 0,978 g/cm 3
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 , etanol
rozpuszczalny w acetonie , dichlorometanie , octanie etylu , n-heksanie , toluenie
log P 2,78
Ciśnienie pary 180 Pa (20 °C)
Zagrożenia
NFPA 704 (ognisty diament)
1
3
1
Temperatura zapłonu 32 ° C (90 ° F; 305 K)
503 ° C (937 ° F; 776 K)
Granice wybuchowości 0,8%-6,3%
NIOSH (limity ekspozycji dla zdrowia w USA):
PEL (dopuszczalne)
 Żaden
REL (zalecane)
 TWA 5 ppm (30 mg/m 3 )
IDLH (Bezpośrednie niebezpieczeństwo)
 NS
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒n zweryfikuj  ( co to jest   ?) sprawdzaćTak☒n
Referencje do infoboksu

Dicyklopentadien , w skrócie DCPD , jest związek chemiczny o wzorze C 10 H 12 . W temperaturze pokojowej jest klarowną, jasnożółtą cieczą o cierpkim zapachu. Jego gęstość energii wynosi 10 975 Wh /l. Dicyklopentadien jest współwytwarzany w dużych ilościach podczas krakingu parowego benzyny ciężkiej i olejów gazowych do etylenu . Główne zastosowanie to żywice , w szczególności nienasycone żywice poliestrowe. Jest również stosowany w tuszach, klejach i farbach.

Siedmiu największych dostawców na całym świecie łącznie miało roczne zdolności produkcyjne w 2001 roku w wysokości 179 kiloton (395 milionów funtów).

Synteza i struktura

Spontaniczna dimeryzacja cyklopentadienu w temperaturze pokojowej z wytworzeniem dicyklopentadienu przechodzi 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 przedłużone ogrzewanie powoduje izomeryzację do izomeru egzo . Czysty izomer egzo wytworzono najpierw przez eliminację za pośrednictwem zasady hydrojodo - egzo -dicyklopentadienu. Termodynamicznie izomer egzo jest o około 0,7 kcal/mol bardziej stabilny niż izomer endo .

Formacja dicyklopentadienu.png

Reakcje

Powyżej 150 °C, dicyklopentadien przechodzi reakcję retro -Dielsa-Aldera w znacznej szybkości, dając cyklopentadien . Reakcja jest odwracalna i w temperaturze pokojowej cyklopentadien ulega dimeryzacji w ciągu godzin, tworząc ponownie dicyklopentadien. Cyklopentadien jest przydatnym dienem w reakcjach Dielsa-Aldera, a także prekursorem metalocenów w chemii metaloorganicznej . Nie jest dostępny w handlu jako monomer, ze względu na szybkie tworzenie dicyklopentadienu; dlatego musi być przygotowany przez „rozbicie” dicyklopentadienu (ogrzewanie dimeru i izolowanie monomeru przez destylację) na krótko przed jego potrzebą.

Zmierzono parametry termodynamiczne tego procesu. W temperaturach powyżej około 125 ° C w fazie gazowej, do dysocjacji monomerycznych cyklopentadienu zacznie się termodynamicznie uprzywilejowanych (stała dysocjacji K d = [cyklopentadien] 2 / [dicyklopentadien]> 1 ). Na przykład, wartości K D w 149 ° C i 195 ° C określono jako 277 i 2200, odpowiednio. Przez ekstrapolację K d jest rzędu od 10 -4 25 ° C i dysocjacji jest niekorzystne. W zgodzie z ujemnymi wartościami hemibursztynianu H ° i A S ° w reakcji Dielsa-Aldera, dysocjacja dicyklopentadienu bardziej termodynamicznie korzystne przy wysokich temperaturach. Pomiary stałej równowagi wskazują, że Δ H ° = -18 kcal/mol i Δ S ° = -40 eu dla dimeryzacji cyklopentadienu.

Uwodornienie dicyklopentadienu daje endo- tetrahydridodicyklopentadien ( dimer TH ), paliwo do zastosowań wojskowych. W reakcji z chlorkiem glinowym w podwyższonej temperaturze, ten C 10 przestawia węglowodorowych adamantanu .

Polimeryzuje dicyklopentadien . Kopolimery powstają z etylenu lub styrenu . Uczestniczy w nim „ podwójne wiązanie norbornenowe ”. Stosując polimeryzację przez metatezę z otwarciem pierścienia powstaje homopolimer polidicyklopentadien .

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

Uwodornienie dicyklopentadienu daje nasyconą pochodną C 10 H, 16 , który ulega przegrupowaniu kwasu katalizowanej adamantanu .

Bibliografia

  1. ^ Indeks Merck , wydanie 11, 2744
  2. ^ a b c d e f g h Kieszonkowy przewodnik po zagrożeniach chemicznych NIOSH. „#0204” . Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (NIOSH).
  3. ^ Xu, Rui; Jocz, Jennifer N.; Wiest, Lisa K.; Sarngadharan, Sarath C.; Milina, Maria; Coleman, John S.; Iaccino, Larry L.; Pollet, Pamela; Sievers, Carsten; Liotta, Karol L. (05.09.2019). „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 .
  4. ^ Bartlett, Paweł D.; Goldstein, Irving S. (1947.10.01). „ egzo- dicyklopentadien”. Czasopismo Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego . 69 (10): 2553. doi : 10.1021/ja01202a501 . ISSN  0002-7863 .
  5. ^ Narayan, Adithyaram; Wang, Beibei; Nava Medina, Ilse Belen; Mannan, M. Sam; Cheng, Zhengdong; Wang, Qingsheng (01.11.2016). „Przewidywanie ciepła formowania egzo- dicyklopentadienu”. Journal of Loss Prevention w przemyśle procesowym . 44 : 433–439. doi : 10.1016/j.jlp.2016.10.015 . ISSN  0950-4230 .
  6. ^ 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 .
  7. ^ Lenz Terry G .; Vaughan, John D. (1989-02-01). „Zastosowanie obliczeń siłowych do przewidywania stałych równowagi i innych właściwości termodynamicznych do dimeryzacji 1,3-cyklopentadienu”. Czasopismo Chemii Fizycznej . 93 (4): 1592–1596. doi : 10.1021/j100341a081 . ISSN  0022-3654 .
  8. ^ Schleyer, Paul von R.; Donaldson, MM; Mikołaja, RD; Cupas, C. (1973). „Adamantan” . Syntezy organiczne .; Tom zbiorowy , 5 , s. 16
  9. ^ Li, Xiaofang; Hou, Zhaomin (2005). „Katalizowana skandem kopolimeryzacja etylenu z dicyklopentadienem i terpolimeryzacja etylenu, dicyklopentadienu i styrenu”. Makrocząsteczki . 38 (16): 6767. Kod bib : 2005MaMol..38.6767L . doi : 10.1021/ma051323o .
  10. ^ Kohlpaintner, chrześcijanin; Schulte, Markus; Falbe, Jürgen; Lappe, Piotrze; Weber, Jürgen (2008). „Aldehydy alifatyczne”. Encyklopedia Chemii Przemysłowej Ullmanna . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a01_321.pub2 .
  11. ^ 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 .

Zewnętrzne linki