Дициклопентадиен - Dicyclopentadiene

"DCPD" перенаправляется сюда. Информацию о полиции округа Колумбия см. В Департаменте столичной полиции округа Колумбия и в полиции Капитолия США .
Дициклопентадиен
Стерео каркасная модель дициклопентадиена.
Шариковая и клюшечная модель дициклопентадиена
Имена
Название ИЮПАК
Трицикло [5.2.1.0 2,6 ] дека-3,8-диен
Другие имена
1,3-Дициклопентадиен, Бициклопентадиен, 3a, 4,7,7a-Тетрагидро-1 H -4,7-метаноинден ( эндо- изомер: (3a R *, 4 S *, 7 R *, 7a S *) -, экзо изомер: (3a S *, 4 S *, 7 R *, 7a R *) -)
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
Сокращения DCPD
1904092
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.958 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
КЕГГ
MeSH Дициклопентадиен
Номер RTECS
UNII
Номер ООН ООН 2048
  • InChI = 1S / C10H12 / c1-2-9-7-4-5-8 (6-7) 10 (9) 3-1 / h1-2,4-5,7-10H, 3,6H2 проверитьY
    Ключ: HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C10H12 / c1-2-9-7-4-5-8 (6-7) 10 (9) 3-1 / h1-2,4-5,7-10H, 3,6H2
    Ключ: HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYAO
  • C1C = CC2C1C3CC2C = C3
Характеристики
С 10 Н 12
Молярная масса 132,20 г / моль
Появление Бесцветное кристаллическое твердое вещество
Запах неприятен, камфора -подобных
Плотность 0,978 г / см 3
Температура плавления 32,5 ° С (90,5 ° F, 305,6 К)
Точка кипения 170 ° С (338 ° F, 443 К)
0,02%
Растворимость хорошо растворим в этиловом эфире , этаноле
растворим в ацетоне , дихлорметане , этилацетате , н-гексане , толуоле
журнал P 2,78
Давление газа 180 Па (20 ° C)
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
1
3
1
точка возгорания 32 ° С (90 ° F, 305 К)
503 ° С (937 ° F, 776 К)
Пределы взрываемости 0,8% -6,3%
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
 никто
REL (рекомендуется)
 TWA 5 частей на миллион (30 мг / м 3 )
IDLH (Непосредственная опасность)
 ND
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?) проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Дициклопентадиен , сокращенно DCPD , представляет собой химическое соединение с формулой C 10 H 12 . При комнатной температуре это прозрачная жидкость светло-желтого цвета с едким запахом. Его удельная энергия составляет 10 975 Вт · ч / л. Дициклопентадиен в больших количествах образуется совместно при паровом крекинге нафты и газойля до этилена . Основное применение - смолы , особенно ненасыщенные полиэфирные смолы. Он также используется в чернилах, клеях и красках.

Производственная мощность семи ведущих мировых поставщиков в 2001 году составляла 179 килотонн (395 миллионов фунтов).

Синтез и структура

Спонтанная димеризация циклопентадиена при комнатной температуре с образованием дициклопентадиена происходит примерно до 50% конверсии в течение 24 часов и дает эндо- изомер в соотношении лучше 99: 1 в качестве кинетически предпочтительного продукта (примерно 150: 1 эндо : экзо при 80 ° C). . Однако продолжительное нагревание приводит к изомеризации до экзо- изомера. Чистый экзо - изомер был впервые получен путем устранением базового опосредованного hydroiodo- экзо -dicyclopentadiene. Термодинамически экзо- изомер примерно на 0,7 ккал / моль более стабилен, чем эндо- изомер.

Образование дициклопентадиена.png

Реакции

Выше 150 ° C дициклопентадиен претерпевает реакцию ретро- Дильса-Альдера с заметной скоростью с образованием циклопентадиена . 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 предшественником металлоценов в металлоорганической химии . Он не продается в качестве мономера из-за быстрого образования дициклопентадиена; следовательно, он должен быть получен "крекингом" дициклопентадиена (нагреванием димера и выделением мономера дистилляцией) незадолго до того, как это потребуется.

Измерены термодинамические параметры этого процесса. При температурах выше примерно 125 ° C в паровой фазе диссоциация до циклопентадиенового мономера начинает становиться термодинамически благоприятной (константа диссоциации K d = [циклопентадиен] 2 / [дициклопентадиен]> 1 ). Например, значения K d при 149 ° C и 195 ° C оказались равными 277 и 2200 соответственно. По экстраполяции K d составляет порядка 10 –4 при 25 ° C, и диссоциация нежелательна. В соответствии с отрицательными значениями Δ H ° и Δ S ° для реакции Дильса – Альдера диссоциация дициклопентадиена более термодинамически выгодна при высоких температурах. Измерения константы равновесия показывают, что Δ H ° = –18 ккал / моль и Δ S ° = –40 eu для димеризации циклопентадиена.

Гидрирование дициклопентадиена дает эндо -tetrahydridodicyclopentadiene ( TH-димер ), топливо в военных целях. При реакции с хлоридом алюминия при повышенной температуре этот углеводород C 10 перестраивается в адамантан .

Полимеризуется дициклопентадиен . Сополимеры образуются с этиленом или стиролом . Участвует « двойная связь норборнена ». При метатезисной полимеризации с раскрытием цикла образуется гомополимер полидициклопентадиена .

Гидроформилирование DCP дает диальдегид, называемый диальдегидом TCD (TCD = трициклодекан ). Этот диальдегид может быть окислен до дикарбоновой кислоты и диола . Все эти производные находят применение в науке о полимерах.

Гидрирование дициклопентадиена дает насыщенное производное C 10 H 16 , которое подвергается катализируемой кислотой перегруппировке в адамантан .

использованная литература

  1. ^ Индекс Мерк , 11-е издание, 2744
  2. ^ a b c d e f g h Карманное руководство NIOSH по химическим опасностям. «# 0204» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ 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 алкадиенов». Промышленные и инженерные химические исследования . 58 (50): 22516–22525. DOI : 10.1021 / acs.iecr.9b04018 . ISSN  0888-5885 .
  4. ^ Бартлетт, Пол Д .; Гольдштейн, Ирвинг С. (1947-10-01). « экзо- дициклопентадиен». Журнал Американского химического общества . 69 (10): 2553. DOI : 10.1021 / ja01202a501 . ISSN  0002-7863 .
  5. ^ Нараян, Адитхьярам; Ван, Бэйбэй; Нава Медина, Ильзе Белен; Маннан, М. Сэм; Ченг, Чжэндун; Ван, Циншэн (01.11.2016). «Прогноз теплоты образования экзо- дициклопентадиена». Журнал предотвращения потерь в обрабатывающих отраслях . 44 : 433–439. DOI : 10.1016 / j.jlp.2016.10.015 . ISSN  0950-4230 .
  6. ^ Уилсон, Филип Дж .; Уэллс, Джозеф Х. (1 февраля 1944 г.). «Химия и использование циклопентадиена». Химические обзоры . 34 (1): 1–50. DOI : 10.1021 / cr60107a001 . ISSN  0009-2665 .
  7. ^ Ленц, Терри G .; 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. DOI : 10.1021 / j100341a081 . ISSN  0022-3654 .
  8. ^ Шлейер, Пауль фон Р .; Дональдсон, ММ; Николай, РД; Купас, К. (1973). «Адамантан» . Органический синтез .; Сборник , 5 , с. 16
  9. ^ 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 . DOI : 10.1021 / ma051323o .
  10. ^ Кольпайнтнер, Кристиан; Шульте, Маркус; Фалбе, Юрген; Лаппе, Питер; Вебер, Юрген (2008). «Альдегиды, алифатические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a01_321.pub2 .
  11. ^ Hönicke, Дитер; Фёдиш, Ринго; Клаус, Питер; Олсон, Майкл (2002). «Циклопентадиен и циклопентен». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a08_227 .

внешние ссылки