Siklopropaan

In organiese chemie is siklopropaan 'n sikloalkaan met die molekulêre formule (CH2)3 wat uit drie metileengroepe (CH2) wat aan mekaar gekoppel is om 'n ring te vorm bestaan. Die klein grootte van die ring skep aansienlike ringspanning in die struktuur. Siklopropaan self is hoofsaaklik van teoretiese belang, maar baie van sy afgeleides is van kommersiële of biologiese belang.[1]

Eienskappe

Algemeen

NaamSiklopropaan
Struktuurformule van Siklopropaan
Struktuurformule van Siklopropaan
Chemiese formule C3H6
Molêre massa42,08 g•mol-1
CAS-nommer75-19-4  
VoorkomsKleurlose gas  
ReukSoet
Fasegedrag
Smeltpunt -128 °C
Kookpunt-33 °C
Digtheid1,879 g•L-1
Oplosbaarheid 
Termodinamies

Suur-basis eienskappe

pKa46

Veiligheid

FlitspuntHoogs vlambaar 
LD50Verstikkend

Tensy anders vermeld is alle data vir standaardtemperatuur en -druk toestande.

 
Portaal Chemie

Geskiedenis

Siklopropaan is in 1881 deur die Oostenrykse chemikus August Freund ontdek, wat ook die korrekte struktuur vir die stof in sy eerste referaat voorgestel het.[2] Freund het 1,3-dibroompropaan met natrium behandel, wat deur 'n intramolekulêre Wurtz-reaksie direk na siklopropaan verander is.[3] Die opbrengs van die reaksie is in 1887 deur Gustavson verbeter met die gebruik van sink in plaas van natrium.[4]

Siklopropaan het geen kommersiële toepassing gehad nie totdat Henderson en Lucas sy narkose-eienskappe in 1929 ontdek het,[5] Industriële produksie het teen 1936 begin.[6]

Narkose

Siklopropaan is in kliniese gebruik ingestel deur die Amerikaanse narkotiseur Ralph Waters. Narkose deur middel van inaseming van 'n siklopropaan en suurstofmengsel was vinnig en nie onaangenaam nie.[7] Maar aan die einde van langdurige narkose kon pasiënte egter 'n skielike afname in bloeddruk ervaar, wat moontlik kon lei tot hartritmeprobleme, 'n reaksie bekend as "siklopropaanskok".[8] Om hierdie rede, sowel as die hoë koste en die plofbare aard daarvan, is dit in die laaste tyd slegs vir die induksie van narkose gebruik, en was sedert die middel 1980's nie vir kliniese gebruik beskikbaar nie.[9]

Struktuur, binding en reaksie
Orbitale oorvleueling van siklopropaan

Die driehoekige struktuur van siklopropaan vereis dat die bindingshoeke tussen koolstof-koolstof kovalente bindings 60° moet wees. Benewens ringspanning, het die molekule ook spanning as gevolg van die verduisterde konformasie van sy waterstofatome. As sodanig is die bindings tussen die koolstofatome aansienlik swakker as in 'n tipiese alkaan, wat baie hoër reaktiwiteit tot gevolg het.

'n piretroïed

Daar is talle siklopropaan-afgeleides.[10] Baie biomolekules en farmaseutiese middels het die siklopropaanring. Die piretroïede is die basis van baie insekdoders.[1] Verskeie siklopropaan-vetsure is ook bekend.

Reaksies

As gevolg van die verhoogde π-karakter van sy C-C bindings, kan siklopropaan in sekere gevalle soos 'n alkeen reageer. Dit ondergaan byvoorbeeld hidrohalogenering met anorganiese sure om lineêre alkielhaliede te gee:

x
x

Gesubstitueerde siklopropane reageer ook, volgens Markovnikov se reël.[Nota 1] Gesubstitueerde siklopropane kan oksidatief byvoeg tot oorgangsmetale, in 'n proses wat "aktivering van siklopropaan koolstof-koolstofbinding" genoem word.

Aantekeninge
  1. Markovnikov se reël bepaal dat met die byvoeging van 'n protiese suur HX of ander polêre reagens tot 'n asimmetriese alkeen, die suurwaterstof (H) of elektropositiewe deel aan die koolstof geheg word met meer waterstofsubstituente, en die halied (X) groep of elektronegatiewe deel word aan die koolstof met meer alkielsubstituente geheg.

Verwysings
  1. Faust, Rüdiger (2001). "Fascinating Natural and Artificial Cyclopropane Architectures". Angewandte Chemie International Edition (in Engels). 40 (12): 2251–2253. doi:10.1002/1521-3773(20010618)40:12<2251::AID-ANIE2251>3.0.CO;2-R. PMID 11433485.
  2. August Freund (1881). "Über Trimethylen" [Oor trimetileen]. Journal für Praktische Chemie (in Duits). 26 (1): 367–377. doi:10.1002/prac.18820260125.
  3. August Freund (1882). "Über Trimethylen" [Oor trimetileen]. Monatshefte für Chemie (in Duits). 3 (1): 625–635. doi:10.1007/BF01516828. S2CID 197767176.
  4. G. Gustavson (1887). "Ueber eine neue Darstellungsmethode des Trimethylens" [Oor 'n nuwe metode om trimetieleen te berei]. Journal für Praktische Chemie (in Duits). 36: 300–305. doi:10.1002/prac.18870360127.
  5. G. H. W. Lucas; V. E. Henderson (1 Augustus 1929). "A New Anesthetic: Cyclopropane : A Preliminary Report". Can Med Assoc J (in Engels). 21 (2): 173–5. PMC 1710967. PMID 20317448.
  6. H. B. Hass; E. T. McBee; G. E. Hinds (1936). "Synthesis of Cyclopropane". Industrial & Engineering Chemistry (in Engels). 28 (10): 1178–81. doi:10.1021/ie50322a013.
  7. Eger, Edmond I.; Brandstater, Bernard; Saidman, Lawrence J.; Regan, Michael J.; Severinghaus, John W.; Munson, Edwin S. (1965). "Equipotent Alveolar Concentrations of Methoxyflurane, Halothane, Diethyl Ether, Fluroxene, Cyclopropane, Xenon and Nitrous Oxide in the Dog". Anesthesiology (in Engels). 26 (6): 771–777. doi:10.1097/00000542-196511000-00012. PMID 4378907.
  8. Johnstone, M; Alberts, JR (Julie 1950). "Cyclopropane anesthesia and ventricular arrhythmias". British Heart Journal (in Engels). 12 (3): 239–44. doi:10.1136/hrt.12.3.239. PMC 479392. PMID 15426685.
  9. MacDonald, AG (Junie 1994). "A short history of fires and explosions caused by anaesthetic agents". British Journal of Anaesthesia (in Engels). 72 (6): 710–22. doi:10.1093/bja/72.6.710. PMID 8024925.
  10. Rappoport, Zvi, red. (1995). The Chemistry of the Cyclopropyl Group. The Chemistry of Functional Groups (in Engels). Vol. 2. doi:10.1002/0470023481. ISBN 0471940747.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.