Дициклопентадиен - Dicyclopentadiene
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Трицикло [5.2.1.02,6] дека-3,8-диен | |
| Другие имена 1,3-дициклопентадиен, бициклопентадиен, 3a, 4,7,7a-тетрагидро-1ЧАС-4,7-метаноинден (эндо изомер: (3aр*,4S*,7р*, 7аS*)- , экзо изомер: (3aS*,4S*,7р*, 7ар*)-) | |
| Идентификаторы | |
3D модель (JSmol ) | |
| Сокращения | DCPD |
| 1904092 | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.000.958  |
| Номер ЕС |
|
| КЕГГ | |
| MeSH | Дициклопентадиен |
PubChem CID | |
| Номер RTECS |
|
| UNII |
|
| Номер ООН | ООН 2048 |
| |
| |
| Характеристики | |
| C10ЧАС12 | |
| Молярная масса | 132,20 г / моль |
| Внешность | Бесцветное кристаллическое твердое вещество[2] |
| Запах | неприятный, камфора -подобно[2] |
| Плотность | 0,978 г / см3 |
| Температура плавления | 32,5 ° С (90,5 ° F, 305,6 К) |
| Точка кипения | 170 ° С (338 ° F, 443 К) |
| 0.02%[2] | |
| Растворимость | очень растворим в этиловый эфир, этиловый спирт растворим в ацетон, дихлорметан, ацетат этила, н-гексан, толуол |
| бревно п | 2.78 |
| Давление газа | 180 Па (20 ° C)[2] |
| Опасности | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | 32 ° С (90 ° F, 305 К) |
| 503 ° С (937 ° F, 776 К) | |
| Пределы взрываемости | 0.8%-6.3%[2] |
| NIOSH (Пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | никто[2] |
REL (Рекомендуемые) | TWA 5 частей на миллион (30 мг / м3)[2] |
IDLH (Непосредственная опасность) | N.D.[2] |
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверять (что   ?) | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Дициклопентадиен, сокращенно DCPD, это химическое соединение с формулой C10ЧАС12. При комнатной температуре это прозрачная жидкость светло-желтого цвета с едким запахом. Его плотность энергии составляет 10 975 Wh /l. Дициклопентадиен образуется в больших количествах при паровом крекинге нафта и газойли к этилен. Основное использование в смолы особенно ненасыщенные полиэфирные смолы. Он также используется в чернилах, клеях и красках.
Годовая производственная мощность семи ведущих мировых поставщиков в 2001 г. составляла 179 килотонны (395 миллионов фунтов).
Синтез и структура
Самопроизвольная димеризация циклопентадиена при комнатной температуре с образованием дициклопентадиена происходит примерно до 50% превращения в течение 24 часов и дает эндо изомер в соотношении лучше 99: 1 в качестве кинетически предпочтительного продукта (около 150: 1 эндо:экзо при 80 ° С).[3] Однако длительный нагрев приводит к изомеризация к экзо изомер. Чистый экзо изомер был впервые получен опосредованным основанием элиминированием гидройод-экзо-дициклопентадиен.[4] Термодинамически экзо изомер примерно на 0,7 ккал / моль более стабилен, чем эндо изомер.[5]
Реакции
Выше 150 ° C дициклопентадиен претерпевает обратноеРеакция Дильса – Альдера по ощутимой ставке, чтобы дать циклопентадиен. 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 является предшественником металлоцены в металлоорганическая химия. Он недоступен в продаже в виде мономера из-за быстрого образования дициклопентадиена; следовательно, он должен быть получен путем «крекинга» дициклопентадиена (нагревания димера и выделения мономера дистилляцией) незадолго до того, как это потребуется.
Измерены термодинамические параметры этого процесса. При температурах выше 125 ° C в паровой фазе диссоциация до циклопентадиенового мономера начинает становиться термодинамически благоприятной (константа диссоциации Kd = [циклопентадиен]2 / [дициклопентадиен]> 1). Например, значения Kd при 149 ° C и 195 ° C были обнаружены 277 и 2200 соответственно.[6] По экстраполяции Kd порядка 10–4 при 25 ° C, и диссоциация нежелательна. В соответствии с отрицательными значениями ΔЧАС° и ΔS° для реакции Дильса – Альдера диссоциация дициклопентадиена более термодинамически выгодна при высоких температурах. Измерения константы равновесия предполагают, что ΔЧАС° = –18 ккал / моль и ΔS° = –40 eu для димеризации циклопентадиена.[7]
Гидрирование дициклопентадиена дает эндо-тетрагидридодициклопентадиен (TH-димер ), топливо в военных приложениях. По реакции с хлорид алюминия при повышенной температуре этот C10 углеводородные перегруппировки в адамантан.[8]
Дициклопентадиен полимеризуется. Сополимеры сформированы с этилен или же стирол. "норборнен двойная связь ».[9] С помощью метатезис полимеризация с раскрытием цикла гомополимер полидициклопентадиен сформирован.
Гидроформилирование DCP дает диальдегид, называемый диальдегидом TCD (TCD = трициклодекан ). Этот диальдегид может окисляться до дикарбоновая кислота и к диол. Все эти производные находят применение в науке о полимерах.[10]
Гидрирование дициклопентадиена дает насыщенное производное C10ЧАС16, который подвергается катализируемой кислотой перегруппировке до адамантан.[11]
Рекомендации
- ^ Индекс Merck, 11-е издание, 2744
- ^ а б c d е ж грамм час Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#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. Дои: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. Дои: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 пласта для экзо-Дициклопентадиен ». Журнал предотвращения потерь в обрабатывающих отраслях. 44: 433–439. Дои: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. Дои:10.1021 / cr60107a001. ISSN 0009-2665.
- ^ Ленц, Терри Дж .; Воан, Джон Д. (1 февраля 1989 г.). «Использование расчетов силового поля для предсказания констант равновесия и других термодинамических свойств для димеризации 1,3-циклопентадиена». Журнал физической химии. 93 (4): 1592–1596. Дои:10.1021 / j100341a081. ISSN 0022-3654.
- ^ Schleyer, Paul von R .; Дональдсон, М. М .; Николас, Р. Д .; Купас, К. (1973). «Адамантан». Органический синтез.; Коллективный объем, 5, п. 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. Дои:10.1021 / ma051323o.
- ^ Кольпайнтнер, Кристиан; Шульте, Маркус; Фалбе, Юрген; Лаппе, Питер; Вебер, Юрген (2008). «Альдегиды, алифатические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм: Wiley-VCH. Дои:10.1002 / 14356007.a01_321.pub2.
- ^ Хенике, Дитер; Фёдиш, Ринго; Клаус, Питер; Олсон, Майкл (2002). «Циклопентадиен и циклопентен». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм: Wiley-VCH. Дои:10.1002 / 14356007.a08_227.