Προπυλοβενζόλιο

Από testwiki
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση

Πρότυπο:Πληροφορίες χημικής ένωσης

To προπυλοβενζόλιο ή προπυλοβενζένιο ή προπυλοκυκλοεξατριένιο ή 1-φαινυλοπροπάνιο είναι ένα αρένιο με σύντομο συντακτικό τύπο PhCH2CH2CH3.

Δομή

Δεσμοί[1]
Δεσμός τύπος δεσμού ηλεκτρονική δομή Μήκος δεσμού Ιονισμός
C#1΄-#3΄-H σ 2sp3-1s 109 pm 3% C- H+
C#2-#6-H σ 2sp2-1s 106 pm 3% C- H+
C#1-#6-C#2-#6,#1 σ 2sp2-2sp2 147 pm
C#1...C#6' π[2] 2p-2p 147 pm
C#1΄-C#1 σ 2sp3-2sp2 151 pm
C#1΄-C#2' σ 2sp3-2sp3 154 pm
C#2΄-C#3' σ 2sp3-2sp3 154 pm
Κατανομή φορτίων
σε ουδέτερο μόριο
C#3΄ -0,09
C#1΄,#2΄ -0,06
C#2-#6 -0,03
C#1 0,00
H +0,03

Παραγωγή

Προπυλίωση βενζολίου

Με προπυλίωση βενζολίου κατά Friedel-Crafts, παράγεται προπυλοβενζόλιο[3]:

PhH+CH3CH2CH2XAlCl3PhCH2CH2CH3+HX

PhH+CH2=CHCH2XAlCl3PhCH2CH=CH2+HX
PhCH2CH=CH2+H2Ni,PdPhCH2CH2CH3

Μέθοδος Fitting

Από φαινυλαλογονίδιο (PhX), με τη μεθοδο Fitting, παράγεται προπυλοβενζόλιο[5]:

PhX+2NaNaXPhNa+CH3CH2CH2XPhCH2CH2CH3+NaX

Μέθοδος Grignard

Από φαινυλαλογονίδιο (PhX), με τη μέθοδο Grignard, παράγεται προπυλοβενζόλιο[6]:

PhX+Mg|Et2O|PhMgX+CH3CH2CH2XPhCH2CH2CH3+MgX2

Με αποκαρβοξυλίωση κατάλληλων καρβοξυλικών οξέων

1. Από 1-φαινυλοβουτανικό οξύ και 1-φαινυλοβουτανικό οξύ, με αποκαρβοξυλίωση παράγεται προπυλοβενζόλιο[7]:

PhCH2CH2CH2COOH+NaOHPhCH2CH2CH2COONa+H2O
PhCH2CH2CH2COONa+H2OPhCH2CH2CH3+NaHCO3

2. Από οποιοδήποτε προπυλοβενζοϊκό οξύ:

PrC6H4COOH+PrC6H4COONa+H2O
PrC6H4COONa+H2OPhCH2CH2CH3+NaHCO3

Με αναγωγή οξυγονούχων ενώσεων

1. Από οποιαδήπτε προπυλοφαινόλη, με αποξυγόνωση, παράγεται προπυλοβενζόλιο[8]::

PrC6H4OH+ZnPhCH2CH2CH3+ZnO

2. Από 3-φαινυλοπροπανάλη, με τη μέθοδο Wolff-Kishner, παράγεται προπυλοβενζόλιο[9]. Π.χ.:

PhCH2CH2CHO+NH2NH2H2OPhCH2CH2CH=NHNH2KOHPhCH2CH2CH3+N2

3. Με αναγωγή οποιασδήποτε φαινυλοπροπανόνης - Αντίδραση Clemmensen [10]. Π.χ.:

PhCOCH2CH3+2Zn+2HClPhCH2CH2CH3+ZnCl2+ZnO

Χημική συμπεριφορά και παράγωγα

  • Ο βενζολικός δακτύλιος στο προπυλοβενζόλιο είναι ελαφρά ενεργοποιημένος σε σχέση με το βενζόλιο, με αποτέλεσμα οι αντιδράσεις αρωματικής ηλεκτρονιόφιλης υποκατάστασης να γίνονται με λίγο μεγαλύτερη ταχύτητα και παράγονται κυρίως ο- και π- διπαράγωγα του βενζολίου.
  • Οι περισσότερες απόπειρες υποκατάστασης των υδρογόνων έχουν σαν αποτέλσμα την υποκατάσταση και εκείνων τοu αρωματικού δακτυλίου. Ο μόνος μηχανισμός που ευνοεί την υποκατάσταση στο προπύλιο είναι ο SN2, που ευνοείται από απρωτικούς και μη πολικούς διαλύτες. Ο SN1 μηχανισμός και η φωτοχημική αλογόνωση ευνοεί την υποκατάσταση στον αρωματικό δακτύλιο.

Καταλυτική αφυδρογόνωση

Αυτή είναι η κύρια βιομηχανική εφαρμογή του προπυλοβενζολίου, από την οποία παράγεται (κυρίως) 1-φαινυλοπροπένιο:

PhCH2CH2CH3Pd,PtPhCH=CHCH3+H2

Νίτρωση

Με νίτρωση παράγει o- και π- νιτροπροπυλοβενζόλιο[11]::

PhCH2CH2CH3+HNO3π.H2SO4o,πPrC6H4NO2+H2O

Σουλφούρωση

Με σουλφολυρωση παράγει o- και π- προπυλοβενζοσουλφονικό οξύ[11]:

PhCH2CH2CH3+H2SO4o,πPrC6H4SO3H+H2O

Αλογόνωση

Με αλογόνωση παράγει o- και π- αλοπροπυλοβενζόλιο[11]:

PhCH2CH2CH3+X2AlX3o,πPrC6H4X+HX

  • όπου Χ Cl ή Br. Τα άλλα φαινυλαλονονίδια προκύπτουν σε δεύτερη φάση με υποκατάσταση αυτών με χρήση KI ή Hg2F2, αντίστοιχα.
  • Ειδικά για το βρώμιο καλύτερος καταλύτης είναι ο FeBr3.
  • Αν χρησιμοποιηθεί φωτοχημική αλογόνωση παράγεται κυρίως PhCHXCH2CH3.

Αλκυλίωση

Αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts[11]:

PhCH2CH2CH3+RXAlX3o,πPrC6H4R+HX

Ακυλίωση

Ακυλίωση κατά Friedel-Crafts[11]:

PhCH2CH2CH3+RCOXAlX3o,πPrC6H4COR+HX

Υδροξυλίωση

Υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts προς o- και π- προπυλοφαινόλη[11]:

PhCH2CH2CH3+XOHAlX3o,πPrC6H4OH+HX

Αμίνωση

Αμίνωση κατά Friedel-Crafts προς o- και π- προπυλανιλίνη[11]:

PhCH2CH2CH3+NH2XAlX3o,πPrC6H4NH2+HX

Καρβοξυλίωση

Καρβοξυλίωση κατά Friedel-Crafts προς o- και π- προπυλοβενζοϊκό οξύ[11]:

PhCH2CH2CH3+XCOOHAlX3o,πPrC6H4COOH+HX

Αναγωγή

Αναγωγή προς προπυλοκυκλεξάνιο[12]:

PhCH2CH2CH3+3H2Pt(C6H11)CH2CH2CH3

Οζονόλυση

Με οζονόλυση παράγονται αιθανοδιάλη και 2-οξοπεντανάλη[13]:

PhCH2CH2CH3+2O3Zn+CH3CH2CH2COCHO+2HCOCHO

Οξείδωση

Με οξείδωση με KMnO4 παράγεται 1-φαινυλοπροπανόνη[13]:

3PhCH2CH2CH3+4KMnO4+2H2SO43PhCOCH2CH3+2MnO2+2K2SO4+5H2O

Αλομεθυλίωση

Με αλομεθυλίωση κατά Blanc παράγονται ορθοαλομεθυλοπροπυλοβενζόλιο και παρααλομεθυλοπροπυλοβενζόλιο[14]::

PhCH2CH2CH3+HCHO+HXZnX223oC6H4(CH2CH2CH3)CH2X+13πC6H4(CH2CH2CH3)CH2X+H2O

Επίδραση καρβενίων

Με μεθυλένιο προς μεθυλοπροπυλοβενζόλια, βουτυλοβενζόλιο, ισοβουτυλοβενζόλιο, δευτεροταγές βουτυλοβενζόλιο και προπυλοκυκλοεπτατριένια:

PhCH2CH2CH3+CH3X+KOH518PrC6H4Me+19PhsBu+19PhiBu+16PhBu+13C7H7Pr+KX+H2O

  • Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική και γι' αυτό επικρατεί η αναλογία που προκύπτει από την αναλογία των ατόμων υδρογόνου: 12 συνολικά άτομα: 7 στο Pr και 5 στο βενζολικό δακτύλιο. Με παρεμβολή στους 6 αρωματικούς δεσμούς σχηματίζονται 3 ισομερή προπυλοκυκλοεπτατριένια.

Αναφορές και σημειώσεις

  1. 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.
  2. Δεσμός 6 κέντρων και 6 ηλεκτρονίων
  3. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 358, §16.3.Γ1 και σελ. 359, §16.4.4.
  4. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, Οργανική Χημεία, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, σελ.181, §11.1.
  5. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982 ,σελ. 359, §16.4.3.
  6. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982 ,σελ. 359, §16.4.5.
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982 ,σελ. 359, §16.4.6α.
  8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982 ,σελ. 359, §16.4.6β.
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982 ,σελ. 152, §6.2.6β.
  10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 152, §6.7.6α, R = CH3, R' = Ph.
  11. 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 11,5 11,6 11,7 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.1.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.2.
  13. 13,0 13,1 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.3.
  14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.5.

Πηγές

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

Πρότυπο:Υδρογονάνθρακες