Μεθυλο-1,2-βουταδιένιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Μεθυλο-1,2-βουταδιένιο
Methyl-1,2-butadiene.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Μεθυλο-1,2-βουταδιένιο
Άλλες ονομασίες 1,1-διμεθυλαλλένιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C5H8
Μοριακή μάζα 68,117 ± 0,0046 amu
Σύντομος
συντακτικός τύπος
(CH3)2C=C=CH2
Συντομογραφίες Me2C=C=CH2
Αριθμός CAS 598-25-4[1]
SMILES CC(=C=C)C
InChI 1S/C5H8/c1-4-5(2)3/h1H2,2-3H3
Αριθμός EINECS 209-926-1
PubChem CID 11714
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 25 (εκτός καρβενίων)
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης −148°C[2]
Σημείο βρασμού 40-41°C
Πυκνότητα 694 kg/m³
Διαλυτότητα
στο νερό
233 g/m³[3]
Δείκτης διάθλασης ,
nD
1,419
Τάση ατμών 47,367 kPa
Εμφάνιση Διαφανές, άχρωμο υγρό
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
ΕπιβλαβέςΕρεθιστικόΕύφλεκτο
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).

Το (3-)μεθυλο-1,2-βουταδιένιο[4] [ αγγλικά: (3-)methyl-1,2-butadiene ] είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα και υδρογόνο, με μοριακό τύπο C5H8 και ημισυντακτικό τύπο (CH3)2C=C=CH2. Ανήκει στην ομόλογη σειρά των αλκαδιενίων και στην κατηγορία των αλλενίων.

Το χημικά καθαρό μεθυλο-1,2-βουταδιένιο, στις «κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος», δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι εξαιρετικά εύφλεκτο υγρό.

Δομή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αυτός ο υδρογονάνθρακας έχει μόριο που αποτελείται από δύο (2) άτομα υδρογόνου και δύο μεθύλια (-CH3) ενωμένα στο πρώτο άτομο άνθρακα μιας τριάδας ατόμων άνθρακα, που συνδέονται μεταξύ τους με δύο διαδοχικούς διπλούς δεσμούς. Το #1 και το #3 άτομα άνθρακα, που περιέχει, βρίσκονται σε υβριδισμό sp², το #2 σε sp, ενώ τέλος τα #4 και #1΄ σε sp³. Τα άτομα C#1-C#3 είναι συγγραμμικά.

Οι δεσμοί, εκτός της συγγραμμικής ομάδας και των μεθυλομάδων, σχηματίζουν γωνίες περί τις 120°. Τα επίπεδα των δεσμών H-C#1-H και H-C#3-C#4 είναι κάθετα μεταξύ τους.

Η περιστροφή των δεσμών C=C=C απαιτεί (σχετικά) υψηλή ποσότητα ενέργειας, γιατί απαιτεί την (προσωρινή) διάσπαση ενός τουλάχιστον π-δεσμού.

Οι π-δεσμοί στο μόριο του μεθυλο-1,2-βουταδιενίου είναι υπεύθυνοι για τη χρήσιμη δραστικότητά του. Η περιοχή των διπλών δεσμών χαρακτηρίζεται από (σχετικά) υψηλή ηλεκτρονιακή πυκνότητα, ιδιαίτερα περί το #2 άτομο άνθρακα,που επομένως είναι ευάλωτη σε επιδράσεις ηλεκτρονιόφιλων. Πολλές αντιδράσεις του μεθυλο-1,2-βουταδιενίου καταλύνται από διάφορα μέταλλα μετάπτωσης, που σχηματίζουν προσωρινά σύμπλοκα με τα π και π* τροχιακά του 1,2-βουταδιενίου.

Δεσμοί[5]
Δεσμοί τύπος δεσμού ηλεκτρονική δομή Μήκος δεσμού Ιονισμός
C#4-H

C#1΄-H

σ 2sp3-1s 109 pm 3% C- H+
C#1-H σ 2sp2-1s 108,7 pm 3% C- H+
C#3-C#4

C#3-C#1΄

σ 2sp3-2sp2 151 pm
C#1=C#2 σ

π

2sp2-2sp

2py-2py

131,4 pm
C#2=C#3 σ

π

2sp-2sp2

2pz-2pz

131,4 pm
Κατανομή φορτίων σε ουδέτερο μόριο
C#4

C#1΄

-0,09
C#1 -0,06
C#2

C#3

0,00
H +0,03

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με απόσπαση αλογόνου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με απόσπαση δύο (2) ισοδυνάμων αλογόνου (X2) από 3-μεθυλο-1,2,2,3-τετραλοβουτάνιο παράγεται μεθυλο-1,2-βουταδιένιο[6]:

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Καύση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οζονόλυση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση όζοντος (O3, οζονόλυση) σε μεθυλο-1,2-βουταδιένιο, παράγεται ασταθές οζονίδιο που τελικά διασπάται σε μεθανάλη, προπανόνη και διοξείδιο του άνθρακα[7]:

Διυδροξυλίωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Η επίδραση αραιού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4) παράγει (3-)μεθυλο-1-υδροξυ-2-βουτανόνη:

2. Η επίδραση καρβοξυλικού οξέος και υπεροξείδιου του υδρογόνου2Ο2) παράγει (3-)μεθυλο-1-υδροξυ-2-βουτανόνη:

3. Η μέθοδος Σάρπλες (Sharpless) παράγει (3-)μεθυλο-1-υδροξυ-2-βουτανόνη:

4. Η μέθοδος Γούντγαρντ (Woodward) παράγει (3-)μεθυλο-1-υδροξυ-2-βουτανόνη:

5. Υπάρχει ακόμη δυνατότητα για 1,3-διυδροξυλίωση με επίδραση αλδευδών ή κετονών σε μεθυλο-1,2-βουταδιένιο, παρουσία νερού (H2O). Αντίδραση Πρινς (Prins). Π.χ. με μεθανάλη παράγεται 4-μεθυλο-1-υδροξυ-3-πεντανόνη:

  • Ενδιάμεσα παράγεται 4-μεθυλο-3-πεντενο-1,3-διόλη [(CH3)2C=C(OH)CH2CH2OH, ασταθής ενόλη], που ισομερειώνεται σε 4-μεθυλο-1-υδροξυ-3-πεντανόνη.

Επίδραση πυκνού υπερμαγγανικού καλίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση πυκνού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4) παράγεται τελικά προπανικό οξύ και διοξείδιο του άνθρακα[9]:

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Speight J. G., “Chemical and Process Design Handbook”, McGraw-Hill, 2002.
  • 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

Αναφορές και σημειώσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Διαδικτυακός τόπος PubChem
  2. Διαδικτυακός τόπος sigmaaldrich
  3. Διαδικτυακός ρόπος chemidplus
  4. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  5. Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.
  6. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.1β.
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.10.
  8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.9.
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.8.