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環丁二烯
鎖定
環丁二烯,是最簡單的[n]-輪烯([4]-輪烯),化學式為C4H4。它是一種極不穩定的碳氫化合物,僅能單獨存在5秒鐘。儘管環丁二烯含有交替的單雙鍵,但是它不符合休克爾規則,因為它只有4個π電子,不符合4n+2的通式。由於金屬原子可提供2個電子,所以有些環丁二烯-金屬化合物實際上是穩定的。
由於環丁二烯的π電子總能量要高於相應脂肪烴——1,3-丁二烯,因此它被稱為是反芳香性的。然而最近的紅外光譜數據表明,環丁二烯並非正方形結構,而為長方形,而且1,2-二氘代-1,3-環丁二烯存在兩個立體異構體。這説明其π電子具有部分定域性質,因而環丁二烯也不完全是反芳香性的。至於它不是正方形結構的原因,可以將它看作姜-泰勒效應在有機化學中的一個特殊應用。
環丁二烯在35K通過自身Diels-Alder反應二聚。
- 中文名
- 環丁二烯
- 外文名
- 1,3-Cyclobutadiene
- 別 名
- 1,3-環丁二烯,[4]輪烯
- 化學式
- C4H4
- 分子量
- 52.0746
- CAS登錄號
- 1120-53-2
- 沸 點
- 41.19 ℃
- 密 度
- 0.905 g/cm³
- 閃 點
- -47.90 ℃
- 穩定性
- 差
環丁二烯化學品信息
別名:1,3-環丁二烯,[4]輪烯
IUPAC名:1,3-Cyclobutadine
CAS號:1120-53-21
SMILES:C1=CC=C1
分子量:52.0746
常温下狀態:液態
相對密度(水=1):0.904
沸點(760mmHg):41.2℃
[1]
環丁二烯化學性質
環丁二烯是最簡單的[n]輪烯,化學式是C4H4。它是一種極不穩定的碳氫化合物,僅能單獨存在5秒。儘管環丁二烯含有交替的單雙鍵,但它不符合休克爾規則,因為它只有4個π電子,不符合4n+2的通式。由於金屬原子可提供2個電子,所以有些環二丁烯-金屬化合物實際上是穩定的。
由於環丁二烯的π電子總能量要高於相應脂肪烴——1,3-丁二烯,因此它被稱為反芳香性的。然而最近的紅外線光譜數據表明,環丁二烯並非正方形結構,而為長方形,而且1,2-二氘代-1,3-環丁二烯存在兩個立方體異構體。這説明其π電子是定域的,因而環丁二烯反芳香性的。至於它不是正方體結構的原因,可以將它看作姜泰勒效應在有機反應中的一個特殊應用。
環丁二烯在35K通過自身Diels-Alder反應二聚。
環丁二烯合成
在多次失敗的嘗試之後,德克薩斯州大學的Rowland Pettit終於在1965年首先製得環丁二烯,但他沒能將它分離出來。他先用Fe4(CO)9和cis-二氯環丁二烯通過二次脱鹵化氫反應來製備三羰基環丁二烯合鐵(C4H4Fe(CO)3),再用硝酸鈰銨氧化該絡合物:
該杜瓦苯衍生物加熱至90°C分解為鄰苯二甲酸二甲酯。
- 參考資料
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- 1. 1,3-環狀丁二烯_1,3-Cyclobutadiene_1120-53-2_參數,分子結構式,圖譜信息 .物競化學品數據庫[引用日期2012-06-13]