Nitroethylen - Nitroethylene - Wikipedia
![]() | |
![]() | |
Jména | |
---|---|
Název IUPAC 1-nitroethen | |
Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
1209274 | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
Vlastnosti | |
C2H3NÓ2 | |
Molární hmotnost | 73.051 g · mol−1 |
Vzhled | kapalný |
Hustota | 1,073 g cm−3 |
Bod tání | -55 ° C (-67 ° F; 218 K) |
Bod varu | 98,5 ° C (209,3 ° F; 371,6 K) |
78,9 g L−1 | |
Rozpustnost v ethanolu, acetonu a benzenu | velmi rozpustný |
log P | -1.702 |
Tlak páry | 45,8 mmHg |
Nebezpečí | |
Bezpečnostní list | Externí bezpečnostní list |
Bod vzplanutí | 23,2 ° C (73,8 ° F; 296,3 K) |
Termochemie | |
Tepelná kapacita (C) | 73,7 J mol−1 K.−1 |
Std molární entropie (S | 324 J mol−1 K.−1 |
Std entalpie of formace (ΔFH⦵298) | 56 kJ mol−1 |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Reference Infoboxu | |
Nitroethylen (také známý jako nitroethen) je kapalná organická sloučenina vzorce C2H3NE2. Je to nejjednodušší nitroalken, což jsou nenasycené uhlíkové řetězce s alespoň jednou dvojnou vazbou a NO2 funkční skupina. Nitroethylen slouží jako užitečný meziprodukt při výrobě různých dalších chemikálií.
Vlastnosti
Nitroethylen má a dipólový moment z nitroskupiny přitahující elektrony přítomné v molekule, i když jde o neutrální druh. Díky tomu je rozpustný ve vodě a v nepolárních rozpouštědlech. Nitroethylen je extrémně reaktivní, dokonce i při nízkých teplotách. Při pokojové teplotě se snadno rozkládá. V ostrém kontrastu se zprávami, které zdůrazňují jeho nestabilitu, se však zjistilo, že je stabilní jako standardní roztok v benzenu po dobu nejméně 6 měsíců, pokud je skladován v chladničce (-10 ° C).[1]
Výroba
Nitroethen lze vyrobit reakcí nitromethan s formaldehyd nebo paraformaldehyd (polymerní forma) za vzniku 2-nitroethanolu, který pak může projít E2 kyselinou katalyzovaný dehydratační reakce.[2] Alternativně může být nitroethen vyroben tepelnou dehydratací 2-nitroethanolu v přítomnosti anhydridu kyseliny ftalové.[3]

Reakce
Nitroethylen je molekula s velmi elektronovým deficitem. Výsledkem je, že nitroethylen obvykle působí jako elektrofil v reakcích. Nitroethylen je schopen spontánně reagovat při teplotách až -100 ° C, často jako endotermické reakce. Běžné reakce pro tuto molekulu jsou cykloadice, radikální adice a nukleofilní adice.[4]
Cykloadice
Nitroethylen může působit u zdroje 2π elektronů v [4 + 2] cykloadice. Nitroskupina v molekule slouží jako skupina přitahující elektrony, díky čemuž je molekula dobrým kandidátem jako dienofil. Snadno tvoří adukt s cyklopentadienem, spiroheptadienem a jejich deriváty v [4 + 2] cykloadici.[1]
Nitroethen může reagovat na 2π zdroji elektronů v [3 + 2] cykloadici s nitrony.[5][6]
Nitroethylen je také reaktivní v domino-cykloadičních procesech. Například mohou zpočátku reagovat s chirálním vinyletherem a poté reagovat v [3 + 2] cykloadici s elektronově deficitním alkenem, jako je dimethylfumarát. Reakce jsou téměř spontánní při -78 ° C.[7]
Radikální polymerace
Při velmi nízkých teplotách (tj. -78 ° C) může nitroethylen polymerovat sám se sebou iniciací jedním ze svých osamělých párů. Tento proces může být moderován použitím t-butylového rozpouštědla. Byl proveden výzkum provádění vsádkové polymerace při teplotě místnosti v THF rozpouštědle. Tento proces vyžaduje pro zahájení ozařování gama zářením. Ukončení polymerace vyžaduje retardér radikálů, jako je bromovodík nebo chlorovodík. Voda musí být před polymerací opatrně odstraněna, protože nitroethylen je citlivý na polymeraci stopami vody.[2]
Sčítání a zmenšování
Kromě standardních nukleofilních adičních reakcí na vazbě C = C může nitroethylen sloužit jako Michaelův akceptor v Michaelově adiční reakci. Může být použit typický Michaelův dárce (tj. Keton nebo aldehyd).[8] Stejně jako většina nitrosloučenin může reakce katalyzovaná platinou / palladiem s plynným vodíkem redukovat nitroskupinu na aminoskupinu.
Dalším příkladem je Michaelova reakce indolu a nitroethylenu.[1]
Použití
Hlavní použití nitroethylenu je jako meziproduktu při chemické syntéze. Jedním příkladem je výroba N- (2-nitroethyl) -anilinu s anilin pokojová teplota. Reakce využívá benzen jako rozpouštědlo a pokračuje za asi 90% výtěžku za 12 hodin.[9]

Dalším příkladem nitroethylenu je vazebná reakce s vinylem Grignardovo činidlo a silyl glyoxalát za vzniku nitrocylopentanolu. Tento proces prostřednictvím Henryho reakce je vysoce diastereoselektivní.[10]

Reference
- ^ A b C Ranganathan, D .; Rao, C. B .; Ranganathan, S .; Mehrotra, A.K .; Iyengar, R. Nitroethylen: Stabilní, čistý a reaktivní prostředek pro organickou syntézu. J. Org. Chem. 1980, 45, 1185-1189.
- ^ A b Yamaoka, H .; Williams, F .; Hayashi, K. Radiačně indukovaná polymerace nitroethylenu. Trans. Faraday Soc., 1967, 63376-381. DOI: 10.1039 / TF9676300376
- ^ Zimmerman, Howard E .; Wang, Pengfei (01.12.2002). „Inter- a intramolekulární stereoselektivní protonace enolů1,2“. The Journal of Organic Chemistry. 67 (26): 9216–9226. doi:10.1021 / jo026187p. ISSN 0022-3263.
- ^ Singleton, Daniel A. Nitroethylen. Vydání. College Station: n.p., 2008. Wiley Online Library. Web. 18. října 2012.
- ^ Jasiński, R. (01.06.2009). "Otázka regiodirekce [2 + 3] cykloadiční reakce trifenylnitronu na nitroethen". Chemistry of Heterocyclic Compounds. 45 (6): 748–749. doi:10.1007 / s10593-009-0318-3. ISSN 0009-3122.
- ^ Jasiński, Radomir (09.09.2009). „Regio- a stereoselektivita [2 + 3] cykloadice nitroethenu na (Z) -N-aryl-C-fenylnitrony“. Sbírka československých chemických komunikací. 74 (9): 1341–1349. doi:10.1135 / cccc2009037. ISSN 1212-6950.
- ^ Dánsko, S. E., Hurd A. R. Tandem [4 + 2] / [3 + 2] Cykloadice s nitroethylenem. J. Org. Chem., 1998, 63(9), 3045-3050.
- ^ Y. Chi, L. Guo, N. A. Kopf, S. H. Gellman. Enantioselektivní organokatalytický Michael Přidání aldehydů k nitroethylenu: Efektivní přístup k γ2-aminokyselinám. J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 5048-5049.
- ^ Vlastnosti nitroethylenu. http://es.sw3c.com/chemical/formulas/cas-3638-64-0.html (přístup 11/6/2012).
- ^ Boyce G. R., & Johnson, J. S. Třísložkové vazebné reakce silyl glyoxylátů, vinyl Grignardova činidla a nitroalkenů: účinný, vysoce diastereoselektivní přístup k nitrocyklopentanolům. Angewandte Chemie International Edition, 2010, 49(47), str. 8930–8933