Cicloottatetraene

Cicloottatetraene
Cyclooctatetraen.svg Cyclooctatetraene-3d.png Cyclooctatetraene-profile-3D-balls.png
Identificazione
Nome IUPAC ciclootta-1,3,5,7-tetraene
Sinonimi

COT, [8] annulene

N o CAS 629-20-9
N o ECHA 100.010.074
N o CE 211-080-3
PubChem 637866
SORRISI C1 = C / C = C \ C = C / C = C \ 1
PubChem , vista 3D
InChI InChI: vista 3D
InChI = 1S / C8H8 / c1-2-4-6-8-7-5-3-1 / h1-8H / b2-1-, 3-1-, 4-2-, 5-3 -, 6-4-, 7-5-, 8-6-, 8-7-
InChIKey:
KDUIUFJBNGTBMD-BONZMOEMSA-N
Aspetto liquido da incolore a giallo pallido (indice di rifrazione: 1,537)
Proprietà chimiche
Formula bruta C 8 H 8   [Isomeri]
Massa molare 104,1491 ± 0,007  g / mol
C 92,26%, H 7,74%,
Suscettibilità magnetica 53,9 × 10 -6  cm 3 · mol -1
Proprietà fisiche
T ° fusione −5-−3  ° C
T ° bollitura 142-143  ° C
Solubilità 77,3  mg · l -1
Massa volumica 0,9250  g · cm -3 , liquido a 20  ° C
0,925  g · cm -3 a 25  ° C
punto d'infiammabilità 22  ° C (vaso chiuso)
Pressione del vapore saturo 7,8  mmHg a 25  ° C
Proprietà ottiche
Indice di rifrazione = 1.537
Precauzioni
SGH
SGH02: infiammabileSGH07: Tossico, irritante, sensibilizzante, narcoticoSGH08: sensibilizzante, mutageno, cancerogeno, tossico per la riproduzione H225, H304, H315, H319, H335, P210, P280, P331, P301 + P310, P337 + P313, P403 + P235, H225  : Liquido e vapori facilmente infiammabili
H304  : Può essere mortale se ingerito e penetra nelle vie respiratorie
H315  : Provoca irritazione cutanea
H319  : Provoca grave irritazione oculare
H335  : Può irritare le vie respiratorie
P210  : Tenere lontano da fonti di calore / scintille / fiamme libere / superfici calde. - Vietato fumare.
P280  : Indossare guanti / indumenti protettivi / Proteggere gli occhi / il viso.
P331  : NON indurre il vomito.
P301 + P310  : In caso di ingestione: contattare immediatamente un CENTRO ANTIVELENI o un medico.
P337 + P313  : Se l'irritazione degli occhi persiste: consultare un medico .
P403 + P235  : conservare in un luogo ben ventilato. Stai calmo.
WHMIS
B2: liquido infiammabile
B2, B2  :
Punto di infiammabilità del liquido infiammabile = 22  ° C vaso chiuso Metodo Setaflash

Divulgazione all'1,0% secondo i criteri di classificazione
NFPA 704

Simbolo NFPA 704.

4 3 0  
Trasporto
-
   2358   
Numero ONU  :
2358  : CYCLOOCTATETRAENE
Classe:
3
Etichetta: 3  : Liquidi infiammabili Confezione: Gruppo di imballaggio II  : sostanze pericolose medie;
Pittogramma ADR 3



Unità di SI e STP se non diversamente specificato.
Il cicloottatetraene è, per abuso di linguaggio, ciclootta-1,3,5,7-tetraene o TOC , i suoi altri isomeri essendo sistematicamente numerati. È un derivato insaturo del cicloottano con la formula grezza C 8 H 8 . È anche noto come [8] annulene . Questo idrocarburo polinsaturo è, a temperatura ambiente, un liquido infiammabile da incolore a giallo chiaro. Poiché la sua formula strutturale è correlata a quella del benzene , la COT è stata oggetto di molte ricerche e alcune controversie.

Tuttavia, a differenza del benzene C 6 H 6 , il cicloottatetraene C 8 H 8 non è aromatico , ma nemmeno anti-aromatico . La sua reattività è caratteristica di un comune poliene , cioè segue reazioni di addizione . D'altra parte, il benzene, aromatico, segue in modo caratteristico le reazioni di sostituzione , non di aggiunta.

Storia

1,3,5,7-Cyclooctatetraene è stato originariamente sintetizzato da Richard Willstätter a Monaco di Baviera nel 1905.

Sintesi di TOC di R. Willstätter (1905)

Richard Willstätter ha osservato che questo composto non ha mostrato l'aromaticità attesa. Tra il 1939 e il 1943, i chimici americani tentarono senza successo di sintetizzare COT. Hanno razionalizzato la loro mancanza di successo concludendo che R. Willstätter non aveva realmente sintetizzato questo composto ma piuttosto lo stirene , un isomero C 8 H 8 . R. Willstätter ha risposto a queste sfide nella sua autobiografia, dove ha notato che i chimici americani o ignoravano o erano infastiditi dal cicloottano ottenuto riducendo il suo cicloottatetraene (un prodotto di reazione impossibile con lo stirene). Nel 1947 Walter Reppe a Ludwigshafen riuscì finalmente a riprodurre la sintesi di R. Willstätter.

Struttura e connessione

Gli studi hanno rapidamente dimostrato che COT non seguiva la chimica di un composto aromatico, sebbene i primi esperimenti di diffrazione elettronica dimostrassero che i legami carbonio-carbonio erano tutti uguali. Tuttavia, i dati di diffrazione dei raggi X ottenuti da HS Kaufman hanno dimostrato che il TOC contiene due distinte distanze DC. Questo risultato ha indicato che TOC è un annulene con legami singoli e doppi alternati e fissi. In condizioni normali, il cicloottatetraene non è planare e adotta una conformazione "a vasca" con angoli C = CC di 126,1  ° e C = CH di 117,6  ° .

Sintesi e chimica

La sintesi originale di R. Willstätter, che richiede 4 reazioni di eliminazione su una struttura di cicloottano, fornisce una resa relativamente bassa. La sintesi di Walter Reppe del cicloottatetraene, che prevede il trattamento dell'etina (acetilene) ad alta pressione con una miscela calda di cianuro di nichel e carburo di calcio , è molto migliore con una resa prossima al 90%.

Poiché il TOC è instabile e forma prontamente perossidi organici esplosivi, una piccola quantità di idrochinone viene solitamente aggiunta al composto disponibile in commercio. Si consiglia di testare i perossidi prima di utilizzare un flacone aperto in precedenza. I cristalli bianchi intorno al collo della bottiglia possono essere composti da perossidi che possono esplodere se sollecitati meccanicamente.

I legami π nel cicloottatetraene reagiscono come al solito per le olefine e non come quelli di un anello aromatico. Mono e poliepossidi possono essere generati facendo reagire COT con acidi perossidati o con dimetildioxirano . Sono note anche varie altre reazioni di addizione. Inoltre, poliacetilene stabile è stato sintetizzato tramite la polimerizzazione ad apertura dell'anello di un cicloottatetraene alchil sostituito. Il COT stesso e anche i derivati ​​con catene laterali sono stati usati come legante soprattutto per i complessi sandwich in chimica organometallica .

Anione cicloottatetraenide

L'anione cicloottatetraene è il dianion derivato dal cicloottatetraene. È piatto e aromatico e si lega facilmente ai metalli.

Evento naturale

Il cicloottatetraene è stato isolato da alcuni Mycota ( funghi , funghi).

Note e riferimenti

  1. (in) Hyp Daubensee J., Jr., James D. Wilson e John L. Laity, "  diamagnetic Susceptibility Exaltation in Hydrocarbons  " , Journal of the American Chemical Society , vol.  91, n o  8,9 aprile 1968, p.  1991-1998
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  4. C8H8 su ChemIDplus
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