Κυκλοπροπυλομεθανάλη

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Κυκλοπροπυλομεθανάλη
Cyclopropylmethanale.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Κυκλοπροπυλομεθανάλη
Άλλες ονομασίες Κυκλοπροπανοκαρβοξαλδεΰδη
Κυκλοπροπανοκαρβαλδεΰδη
Κυκλοπροπυλοκαρβοξαλδεΰδη
Φορμυλοκυκλοπροπάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C4H6O
Μοριακή μάζα 70,09 g amu[1]
Σύντομος
συντακτικός τύπος
Cyclopropylmethanale.png
Αριθμός CAS 1489-69-6
SMILES O=CC1CC1
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 54
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Η κυκλοπροπυλομεθανάλη ή κυκλοπροπανοκαρβοξαλδεΰδη ή κυκλοπροπανοκαρβαλδεΰδη ή κυκλοπροπυλοκαρβοξαλδεΰδη ή φορμυλοκυκλοπροπάνιο είναι οργανική χημική ένωση που ανήκει στην ομόλογη σειρά των κυκλοαλκαναλών, δηλαδή των αλδεϋδών με ένα δακτύλιο και κανένα πολλαπλό δεσμό (εκτός του διπλού δεσμού το καρβονυλίου). Ο σύντομος συντακτικός της τύπος είναι Cyclopropylmethanale.png. Με βάση το χημικό της τύπο, C4H6O, έχει τα ακόλουθα 54 ισομερή θέσης:

  1. Βουτιν-1-όλη (ελάσσων ταυτομερές της βουτεν-1-άλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH2C ≡ COH.
  2. Βουτιν-2-όλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH3C ≡ CCH2OH.
  3. Βουτιν-3-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο HC ≡ CCH2CH2OH.
  4. Βουτιν-3-όλη-2 με σύντομο συντακτικό τύπο HC ≡ CCH(OH)CH3 (σε δύο (2) οπτικά ισομερή).
  5. Βουταδιεν-1,2-όλη (ελάσσων ταυτομερές της βουτεν-2-άλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH=C=CHOH.
  6. Βουταδιεν-1,3-όλη-1 (ελάσσων ταυτομερές της βουτεν-3-άλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=CHCH=CHOH (σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή).
  7. Βουταδιεν-2,3-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=C=CHCH2OH.
  8. Βουταδιεν-1,3-όλη-2 (ελάσσων ταυτομερές της βουτεν-3-όνης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=CHC(OH)=CH2.
  9. Βουταδιεν-2,3-όλη-2 (ελάσσων ταυτομερές της βουτεν-3-όνης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=C=C(OH)CH3.
  10. Κυκλοβουτεν-1-όλη (ελάσσων ταυτομερές της κυκλοβουτανόνης) με σύντομο συντακτικό τύπο Cyclobuten-1-ol.png.
  11. Κυκλοβουτεν-2-όλη με σύντομο συντακτικό τύπο Cyclobuten-2-ol.png.
  12. 2-μεθυλοκυκλοπροπεν-1-όλη (ελάσσων ταυτομερές της 2-μεθυλοκυκλοπροπανόνης) με σύντομο συντακτικό τύπο 2-methylcyclopropen-1-ol.png.
  13. 3-μεθυλοκυκλοπροπεν-1-όλη (ελάσσων ταυτομερές της 2-μεθυλοκυκλοπροπανόνης) με σύντομο συντακτικό τύπο 3-methylcyclopropen-1-ol.png
  14. 1-μεθυλοκυκλοπροπεν-2-όλη με σύντομο συντακτικό τύπο 1-methylcyclopropen-2-ol.png.
  15. 2-μεθυλοκυκλοπροπεν-2-όλη με σύντομο συντακτικό τύπο 2-methylcyclopropen-2-ol.png.
  16. Μεθυλενοκυκλοπροπανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο Methylenecyclopropanole.png.
  17. Κυκλοπροπεν-1-υλομεθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο Cyclopropen-1-ylmethanole.png.
  18. Κυκλοπροπεν-2-υλομεθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο Cyclopropen-2-ylmethanole.png.
  19. Κυκλοπροπυλιδενομεθανόλη (ελάσσων ταυτομερές της κυκλοπροπυλομεθανάλης) με σύντομο συντακτικό τύπο Cyclopropyledenemethanole.png
  20. Δικυκλοβουτανόλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο 1-Bicyclobutanole.png.
  21. Δικυκλοβουτανόλη-2 με σύντομο συντακτικό τύπο 2-Bicyclobutanole.png.
  22. Αιθυνιλοαιθυλαιθέρας ή αιθοξυαιθίνιο με σύντομο συντακτικό τύπο HC ≡ COCH2CH3.
  23. Μεθυλοπροπιν-1-υλαιθέρας ή 1-μεθοξυπροπίνιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH3OC ≡ CCH3.
  24. Μεθυλοπροπιν-2-υλαιθέρας ή 3-μεθοξυπροπίνιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH3OCH2C ≡ CH.
  25. Διβινυλαιθέρας ή αιθενοξυαιθένιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=CHOCH=CH2.
  26. Μεθυλοπροπαδιενυλαιθέρας ή μεθοξυπροπαδιένιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH3OCH=C=CH2.
  27. Κυκλοπροπεν-1-υλομεθυλαιθέρας ή 1-μεθοξυκυκλοπροπένιο με σύντομο συντακτικό τύπο 1-methoxycyclopropene.png.
  28. Κυκλοπροπεν-2-υλομεθυλαιθέρας ή 3-μεθοξυκυκλοπροπένιο με σύντομο συντακτικό τύπο 3-methoxycyclopropene.png.
  29. Οξολένιο-2 ή 1,4-εποξυβουτένιο-1 ή 4,5-διυδροφουράνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 2-Oxolene.png.
  30. Οξολένιο-3 ή 1,4-εποξυβουτένιο-2 ή 2,5-διυδροφουράνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 3-Oxolene.png
  31. 2-μεθυλοξετένιο ή 1,3-εποξυβουτένιο-2 με σύντομο συντακτικό τύπο 2-methyl-2-oxetene.png.
  32. 3-μεθυλοξετένιο ή 2-μεθυλο-1,3-εποξυπροπένιο με σύντομο συντακτικό τύπο 3-methyl-2-oxetene.png.
  33. 4-μεθυλοξετένιο ή 1,3-εποξυβουτένιο-1 με σύντομο συντακτικό τύπο 4-methyl-2-oxetene.png.
  34. 2-μεθυλενοξετάνιο ή 2,4-εποξυβουτένιο-2 με σύντομο συντακτικό τύπο 2-methyleneoxetane.png.
  35. 3-μεθυλενοξετάνιο ή μεθυλενο-1,3-εποξυπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 3-methyleneoxetane.png.
  36. Αιθυλοξιρένιο ή 1,2-εποξυβουτένιο-1 με σύντομο συντακτικό τύπο Ethyloxirene.png.
  37. Αιθυλιδενοξιράνιο ή 1,2-εποξυβουτένιο-2 με σύντομο συντακτικό τύπο Ethylidenoxirane.png.
  38. Βινυλοξιράνιο ή 2,4-εποξυβουτένιο-1 με σύντομο συντακτικό τύπο Vinyloxirane.png.
  39. Διμεθυλοξιρένιο ή 2,3-εποξυβουτένιο-2 με σύντομο συντακτικό τύπο Dimethyloxirene.png.
  40. Μεθυλενομεθυλοξιράνιο ή 2,3-εποξυβουτένιο-1 με σύντομο συντακτικό τύπο Methylenemethyloxirane.png.
  41. 1,2-εποξυκυκλοβουτάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 1,2-epoxycyclobutane.png.
  42. 1,3-εποξυκυκλοβουτάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 1,3-epoxycyclobutane.png.
  43. 1-μεθυλο-1,2-εποξυκυκλοπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 1-methyl-1,2-epoxycyclopropane.png.
  44. 1-μεθυλο-1,1'-εποξυκυκλοπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 1-methyl-1,1'-epoxycyclopropane.png.
  45. 2-μεθυλο-1,1'-εποξυκυκλοπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 2-methyl-1,1'-epoxycyclopropane.png.
  46. 3-μεθυλο-1,2-εποξυκυκλοπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο 3-methyl-1,2-epoxycyclopropane.png.
  47. Βουτεν-1-άλη (κύριο ταυτομερές της βουτιν-1-όλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH2CH=C=O.
  48. Βουτεν-2-άλη (κύριο ταυτομερές της βουταδιεν-1,2-όλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH=CHCH=O.
  49. Βουτεν-3-άλη (κύριο ταυτομερές της βουταδιεν-1,3-όλης-1) με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=C=CHCH=O.
  50. Μεθυλοπροπεν-1-άλη με σύντομο συντακτικό τύπο (CH3)2C=C=O.
  51. Μεθυλοπροπεν-2-άλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=C(CH3)CH=O.
  52. Βουτενόνη (κύριο ταυτομερές της βουταδιεν-1,3-όλης-2 και της βουταδιεν-2,3-όλης-2) με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=CHCOCH3.
  53. Κυκλοβουτανόνη (κύριο ταυτομερές της κυκλοβουτεν-1-όλης) με σύντομο συντακτικό τύπο C4one.png
  54. Μεθυλοκυκλοπροπανόνη (κύριο ταυτομερές της 2-μεθυλοκυκλοπροπεν-1-όλης και της 3-μεθυλοκυκλοπροπεν-1-όλης) με σύντομο συντακτικό τύπο 2-methylcyclopropanone.png

Κυκλοπροπάνια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

«Κυκλοπροπάνια» ονομάζονται τα κυκλοαλκάνια με τριμελή δακτύλιο, που αποτελεί και το χαρακτηριστικό της δομής τους. Οι πλευρικές αλυσίδες, όταν υπάρχουν, διαμορφώνονται όπως στα αλκάνια. Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της μοριακής δομής τους είναι η εμφάνιση γωνίας δεσμού που είναι η συνηθισμένη γωνία δεσμού sp3-sp3 που αντιστοιχεί σε κορεσμένο. Ύστερα από ενεργειακή ανάλυση των πιθανών δομών - μοριακών μοντέλων με κβαντομηχανικές μεθόδους προέκυψε ως πιθανότερη η εκδοχή του sp2 υβριδισμού και της δημιουργίας δύο μοριακών τροχιακών τριών κέντρων (των τριών ατόμων C), σ (2sp2-2sp2-2sp2) και π (2p-2p-2p), με 3 ηλεκτρόνια ανά μοριακό τροχιακό, ώστε να χρησιμοποιηθούν τα 6 διαθέσιμα ηλεκτρόνια των 3 ατόμων C (τα άλλα 6 χρησιμοποούνται για τους 6 σ δεσμούς με τα 6 άτομα υδρογόνου ή και τα αλκύλια). Αντί δηλαδή των κλασσικών 3 ομοιοπολικών δεσμών δύο κέντρων μεταξύ των ατόμων C, υπάρχουν 2 ομοιοπολικοί δεσμοί τριών κέντρων[2].

C3str.png

Εξαιτίας αυτού του γεγονότος προκύπτει η λεγόμενη «ενέργεια τάσης δεσμών» που συνυπολογίζει την ενέργεια παραμόρφωσης δεσμικής γωνίας (κατά Baeyer), που οφείλεται στη διαφορά γωνίας από την κανονική, και την ενέργεια στρέψης (κατά Piltzer), που οφείλεται στην αδυναμία του συστήματος να στρέψει τους δεσμούς του και να πάρει διαμόρρφωση αποφυγής των απώσεων τύπου Van der Waals, που αναπτύσσονται από την προσέγγιση αλληλοαπωθούμενων ατόμων και ομάδων αυτών. Ενώ λοιπόν το ισομερές προπένιο έχει θερμότητα ολικής καύσης 1.971 kcal/mole το κυκλοπροπάνιο έχει 2.088 kcal/mole. Το ΔQ = 117 kJ/mole αντιστοιχεί ακριβώς στην επιπλέον ενέργεια που παγιδεύει η ιδιάζουσα δομή του τριμελή δακτυλίου[3]. Αποτέλεσμα των παραπάνω είναι τα κυκλοπροπάνια να δείνουν αντιδράσεις προσθηκοδιάσπασης-1,3. Η κυκλοπροπυλομεθανάλη διαφέρει από το κυκλοπροπάνιο στο ότι διαθέτει μια φορμυλομάδα (CHO), αντί ενός ατόμου υδρογόνου. Έτσι συνδυάζει και τις ιδιότητες των αλδεϋδών.

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση κυκλοπροπυλoμαγνησιοαλογονίδιου σε φορμικό εστέρα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση κυκλοπροπυλoμαγνησιοαλογονίδιου σε φορμικό εστέρα[4]:

Cyclopropylhalide.png Cyclopropylmagnesiumhalide.png
Cyclopropylmagnesiumhalide.png Cyclopropylmethanale.png

Με μερική οξείδωση κυκλοπροπυλομεθανόλης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με μερική οξείδωση κυκλοπροπυλομεθανόλης, με σχετικά ήπια οξειδωτικά μέσα, όπως το τριοξείδιο του χρωμίου[5]:

Cyclopropylmethanol.svg Cyclopropylmethanale.png

Με έμμεση μερική αναγωγή κυκλοπροπυλομεθανικού οξέος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Αρχικά το κυκλοπροπυλομεθανικό οξύ μετατρέπεται σε κυκλοπροπυλομεθανοϋλοχλωρίδιο[6]:

Cyclopropylmethanoic acid.png Cyclopropylmethanoylchloride.png

2. Το κυκλοπροπυλομεθανοϋλοχλωρίδιο ανάγεται καταλυτικά άμεσα προς κυκλοπροπυλομεθανάλη:

Cyclopropylmethanoylchloride.png Cyclopropylmethanale.png

Με οζονόλυση 1,2-δι(κυκλοπροπυλο)αιθένιου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με οζονόλυση 1,2-δι(κυκλοπροπυλο)αιθένιου παράγεται τελικά κυκλοπροπυλομεθανάλη[7]:

1,2-di(cyclopropyl)ethene.png Cyclopropylmethanale.png

Με επίδραση υπεριωδικού οξέως σε 1,2-δι(κυκλοπροπυλο)αιθανοδιόλη-1,2[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση υπεριωδικού οξέος σε 1,2-δι(κυκλοπροπυλο)αιθανοδιόλη-1,2 παράγεται κυκλοπροπυλομεθανάλη[8]:

1,2-di(cyclopropyl)-1,2-ethanodiole.png Cyclopropylmethanale.png

Από 2,4-διαλοβουτανάλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση ψευδαργύρου σε 2,4-διαλοβουτανάλη παράγεται κυκλοπροπυλομεθανάλη, με ενδομοριακή αντίδραση Wurtz [9]:

Cyclopropylmethanale.png

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ταυτομέρεια με κυκλοπροπυλιδενομεθανόλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η κυκλοπροπυλομεθανάλη βρίσκεται πάντα σε χημική ισορροπία με την ταυτομερή της κυκλοπροπυλιδενομεθανόλης. Μπορεί να καταλυθεί προς την επιθυμητή κατεύθυνση με παρουσία οξέων ή βάσεων[10]:

Cyclopropyledenmethanole-aletaut.png

Αναγωγή προς κυκλοπροπυλομεθανόλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μπορεί να αναχθεί προς κυκλοπροπυλομεθανόλη με τις ακόλουθες μεθόδους[11]

1. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4):

Cyclopropylmethanale.png Cyclopropylmethanol.svg

2. Με καταλυτική υδρογόνωση:

Cyclopropylmethanale.png Cyclopropylmethanol.svg

Cyclopropylmethanale.png

Αναγωγή προς μεθυλοκυκλοπροπάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μπορεί να αναχθεί προς μεθυλοκυκλοπροπάνιο με την μεθόδο Wolff-Kishner[13]

Cyclopropylmethanale.png MethylCyclopropane.png

Οξείδωση προς κυκλοπροπυλομεθανικό οξύ[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μπορεί να οξειδωθεί προς κυκλοπροπυλομεθανικό οξύ[14];

1. Με υπερμαγγανικό κάλιο:

Cyclopropylmethanale.png Cyclopropylmethanoic acid.png

2. Με τριοξείδιο του χρωμίου:

Cyclopropylmethanale.png Cyclopropylmethanoic acid.png

3. Με οξυγόνο:

Cyclopropylmethanale.png Cyclopropylmethanoic acid.png

4. Με αντιδραστήριο Tollens (αμμωνιακό διάλυμα νιτρικού αργύρου):

Cyclopropylmethanale.png Cyclopropylmethanoic acid.png

5. Με αντιδραστήρια Fehling:

Cyclopropylmethanale.png Cyclopropylmethanoic acid.png

  • Οι αντιδράσεις 4-5 παρουσιάζονται απλοποιημένες και χρησιμοποιούνται γενικά για την ανίχνχνευση αλδεϋδομάδας (-CHO).

Οξείδωση προς (1-υδροξυκυκλοπροπυλο)μεθανάλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μπορεί να οξειδωθεί προς (1-υδροξυκυκλοπροπυλο)μεθανάλη με χρήση διοξειδίου του σεληνίου[15]

Cyclopropylmethanale.png 1-hydroxycyclopropylmethanale.png


Αναφορές και σημειώσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Δικτυακός τόπος Landolt-Börnstein Substance/Property Index
  2. Ν. Αλεξάνδρου, Γενική Οργανική Χημεία, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 1985: Σελ.127-128, §6.2.
  3. Ν. Αλεξάνδρου, Γενική Οργανική Χημεία, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 1985, Σελ. 125-126, §6.1.
  4. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.1.
  5. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.2.
  6. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.3.
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.4.
  8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.216, §9.2.6.
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.154, §6.5.Β1
  10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.1.
  11. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.2.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.160, §6.11.1.
  13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.3α.
  14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.221, §9.6.1,2.
  15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.4.

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
  • Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  • SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  • Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
  • Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.