2-φθοροπροπένιο
2-φθοροπροπένιο | |||
---|---|---|---|
Γενικά | |||
Όνομα IUPAC | 2-φθοροπροπένιο | ||
Άλλες ονομασίες | Προπενυλοφθορίδιο-2 Ισοπροπενυλοφθορίδιο | ||
Χημικά αναγνωριστικά | |||
Χημικός τύπος | C3H5F | ||
Μοριακή μάζα | 60,0702 amu | ||
Σύντομος συντακτικός τύπος |
CH3CF=CH2 | ||
Συντομογραφίες | MeCF=CH2 | ||
SMILES | CC(F)=C | ||
Δομή | |||
Ισομέρεια | |||
Ισομερή θέσης | 3 προπενυλοφθορίδιο-1 αλλυλοφθορίδιο κυκλοπροπυλοφθορίδιο | ||
Φυσικές ιδιότητες | |||
Χημικές ιδιότητες | |||
Επικινδυνότητα | |||
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa). |
Το ισοπροπενυλοφθορίδιο ή προπυλενοφθορίδιο-2 ή 2-φθοροπροπένιο έχει χημικό τύπο είναι C3H5F και σύντομο συντακτικό CH3CF=CH2. Ανήκει στα αλκενυλοαλογονίδια, δηλαδή στα άκυκλα μονοακόρεστα, δηλαδή με ένα διπλό δεσμό, οργανομονοαλογονίδια. Έχει τα ακόλουθα τρία (3) ισομερή θέσης:
Μοριακή δομή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Δεσμοί | ||||
Δεσμός | τύπος δεσμού | ηλεκτρονική δομή | Μήκος δεσμού | Ιονισμός |
---|---|---|---|---|
C-F | σ | 2sp2-2sp3 | 129 pm | 43% C+ F- |
C1-H | σ | 2sp2-1s | 99 pm | 3% C- H+ |
C=C | σ | 2sp2-2sp2 | 134 pm | |
π | 2p-2p | |||
C-C | σ | 2sp3-2sp2 | 144 pm | |
C3-H | σ | 2sp3-1s | 109 pm | 3% C- H+ |
Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Από προπίνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με μερική υδροφθορίωση αιθινίου παράγεται ισοπροπενυλοφθορίδιο[1]:
Από αλοφθοροπροπάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με απόσπαση ενός ατόμου υδραλογόνου από 1-αλο-2-φθοροπροπάνιο ή 2-αλο-2-φθοροαιθάνιο, με καλύτερα αποτελέσματα αν το άλλο αλογόνο δεν είναι κι εκείνο φθόριο, παράγεται ισοπροπενυλοφθορίδιο[2]:
ή
Με αφυδάτωση 2-φθοροπροπανόλης-1[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με ενδομοριακή αφυδάτωση 2-φθοροπροπανόλης-1 παράγεται ισοπροπενυλοφθορίδιο. Η αντίδραση ευνοείται σε σχετικά υψηηλές θερμοκρασίες, >150 °C[3]:
Με απόσπαση αλογόνου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με απόσπαση αλογόνου (X2) από 1,2-διαλο-2-φθοροπροπάνιο παράγεται ισοπροπενυλοφθορίδιο. Καλύτερη απόδοση αν τα άλλα αλογόνα δεν είναι κι εκείνα φθόριο[4]:
Χημικές ιδιότητες και παράγωγα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
- Παρέχει δυνατότητες προσθήκης στο διπλό του δεσμό, όσο και προσθήκης ή απόσπασης με το αλογόνο του, αν και το οποίο είναι το χειρότερο για τέτοιες αντιδράσεις.
- Σε περίπτωση προσθήκης, το αρνητικότερο τμήμα της προσθηκόμενης ένωσης, προσελκύεται στο άτομο άνθρακα #2, λόγω της παρουσίας του ηλεκτραρνητικού φθορίου δημιουργείτσι μερικό θετικό φορτίο στο άτομο άνθρακα.
1. Επίδραση θειικού οξέος και στη συνέχεια νερού (ενυδάτωση). Παράγεται προπανόνη[5]:
- Αρχικά παράγεται 2-φθοροπροπανόλη-2 που αφυδροφθοριώνεται παράγοντας προπενόλη-2, η οποία τελικά ισομερειώνεται σε προπανόνη.
2. Υδροβορίωση και στη συνέχεια επίδραση με υπεροξείδιο του υδρογόνου. Παράγεται τρι(2-φθοροπροπυλο)βοράνιο και στη συνέχεια 2-φθοροπροπανόλη-1[6]:
- Προσθήκη διβορανίου έχει το ίδιο αποτέλεσμα.
3. Αντίδραση με οξικό υδράργυρο και έπειτα αναγωγή, αρχικά παράγεται 2-φθοροπροπανόλη-2 που αφυδροφθοριώνεται παράγοντας προπενόλη-2, η οποία τελικά ισομερειώνεται σε προπανόνη:
4. Υπάρχει ακόμη η δυνατότητα αλλυλικής υδροξυλίωσης κατά Prins με επίδραση αλδευδών ή κετονών σε ισοπροπενυλοφθορίδιο απουσία νερού. Π.χ. με μεθανάλη προκύπτει 3-φθοροβουτεν-2-όλη-1:
Προσθήκη υποαλογονώδους οξέως[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με επίδραση (προσθήκη) υποαλογονώδους οξέος (HOX) σε ισοπροπενυλοφθορίδιο παράγεται αλοπροπανόνη[7]:
- Το HOX παράγεται συνήθως επιτόπου με την αντίδραση:
- Αρχικά παράγεται 1-αλο-2-φθοροπροπανόλη-2 που αφυδροφθοριώνεται παράγοντας 1-αλοπροπεν-1-όλη-2, η οποία τελικά ισομερειώνεται σε αλoπροπαόνη.
Καταλυτική υδρογόνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με καταλυτική υδρογόνωση ισοπροπενυλοφθορίδιου σχηματίζεται ισοπροπυλοφθορίδιο. Π.χ.[8]:
Αλογόνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με επίδραση αλογόνου (X2) (αλογόνωση) σε ισοπροπενυλοφθορίδιο έχουμε προσθήκη στο διπλό δεσμό. Παράγεται 1,2-διαλο-2-φθοροπροπάνιο. Π.χ.[9]:
Υδραλογόνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με προσθήκη υδραλογόνων (HX) (υδραλογόνωση) σε ισοπροπενυλοφθορίδιο παράγεται 2-αλο-2-φθοροπροπάνιο[10]:
Υδροκυάνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με προσθήκη υδροκυανίου (HCN) (υδροκυάνωση) σε ισοπροπενυλοφθορίδιο παράγεται μεθυλο-2-φθοροπροπανονιτρίλιο:
Καταλυτική φορμυλίωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με προσθήκη μεθανάλης (CO + H2) σε προπενυλοφθορίδιο παράγεται μίγμα 3-φθοροβουτανάλης και μεθυλο-2-φθοροπροπανάλης. Π.χ.:
- Τα παραπάνω μέταλλα που αναφέρονται στη θέση του καταλύτη χρησιμοποιούνται με τη μορφή συμπλόκων τους και όχι σε μεταλλική μορφή.
- Όπου . Εξαρτάται από την επιλογή του καταλύτη. Οι σχετικά ογκώδεις καταλύτες ευνοούν το δεύτερο παραγωγο.
Διυδροξυλίωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Η διυδροξυλίωση προπενίου, αντιστοιχεί σε προσθήκη H2O2[11]:
1. Επίδραση αραιού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου. Παράγει υδροξυπροπανόνη:
2. Επίδραση καρβονικού οξέος και υπεροξείδιου του υδρογόνου. Παράγει υδροξυαιθανάλη:
3. Μέθοδος Sharpless. Παράγει υδροξυαιθανάλη:
4. Μέθοδος Woodward. Παράγει προπανοδιόλη-1,2:
- Στις μεθόδους 1-4 παράγεται αρχικά 2-φθοροπροπανοδιόλη-1,2 που αφυδροφθοριώνεται σχηματίζοντας προπεν-1-οδιόλη-1,2 που με τη σειρά της ισομερειώνεται σε υδροξυπροπανόνη.
5. Υπάρχει ακόμη δυνατότητα για 1,3-διυδροξυλίωση με επίδραση αλδευδών ή κετονών σε ισοπροπενυλοφθορίδιο, παρουσία νερού. Αντίδραση Prins. Π.χ. με μεθανάλη παράγεται τελικά 4-υδροξυβουτανόνη:
- Σχηματίζεται αρχικά 3-φθοροβουτανοδιόλη-1,3 που αφυδροφθοριώνεται σχηματίζοντας βουτεν-2-διόλη-1,3 που ισομερειώνεται τελικά σε 4-υδροξυβουτανόνη.
Οζονόλυση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με επίδραση όζοντος (οζονόλυση) σε ισοπροπενυλοφθορίδιο, παράγεται ασταθές οζονίδιο που τελικά διασπάται σε ακετυλοφθορίδιο και μεθανάλη[12]:
Επίδραση πυκνού υπερμαγγανικού καλίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με επίδραση πυκνού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4) παράγονται ακετυλοφθορίδιο και μεθανικό οξύ[13]:
Πολυμερισμός[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Διακρίνονται τα ακόλουθα είδη πολυμερισμού ισοπροπενυλοφθορίδιου, που όλα παράγουν ισοπολυπροπυλοφθορίδιο (IPPF)[14]:
1. Κατιονικός. Π.χ.:
2.. Ελευθέρων ριζών. Π.χ.:
- Όπου v ο βαθμός πολυμερισμού.
Υποκατάσταση φθορίου από υδροξύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Υδρόλυση με διάλυμα υδροξειδίου του αργύρου (AgOH) προς προπανόνη [15]:
- Αρχικά σχηματίζεται προπεν-1-όλη-2 που ισομερειώνεται προς προπανόνη.
Παραγωγή αιθέρα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με αλκοολικά άλατα (RONa) προς αλκυλο(μεθυλοβινυλ)αιιθέρα [15]:
Παραγωγή αλκενινίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με αλκινικά άλατα (RC≡CNa) προς αλκενίνιο (RC≡CC(CH3)=CH2). Π.χ.[15]:
Παραγωγή εστέρα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με καρβονικά άλατα (RCOONa) προς καρβονικό (μεθυλοβινυλ)εστέρα [RCOOC(CH3)=CH2][15]:
Παραγωγή νιτριλίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με κυανιούχο νάτριο (NaCN) προς μεθυλοπροπενονιτρίλιο (CH3CH=CHCN)[15]:
Παραγωγή αλκενίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με αλκυλολίθιο (RLi) προς αλκένιο[15]:
Παραγωγή θειάλης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) προς προπανοθειόνη (CH3CSCH3)[15]:
- Αρχικά παράγεται προπενοθειόλη που ισομερειώνεται προς προπανοθειάνη.
Παραγωγή θειαιθέρα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με θειολικό νάτριο (RSNa) προς αλκυλομεθυλοβινυλοθειαιθέρα (RSCH=CHCH3)[15]:
Παραγωγή νιτροπαραγώγων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με νιτρώδη άργυρο (AgNO2) προς 2-νιτροπροπένιο [CH2=C(NO2CH3)][16]:
Παραγωγή οργανομεταλλικών ενώσεων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
1. Με λίθιο (Li). Παράγεται προπεν-1-υλολίθιο:
2. Με μαγνήσιο (Mg) (αντιδραστήριο Grignard)[17]:
Παραγωγή στυρολίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Με βινυλίωση κατά Friedel-Crafts βενζολίου πσράγεται 2-φαινυλοπροπένιο:
Σημειώσεις και αναφορές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.1., X = F
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.1α
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.3.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.1β.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.3.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.5.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.4.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.6.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.2.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.1.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.9.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.10.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.8.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.11.
- ↑ 15,0 15,1 15,2 15,3 15,4 15,5 15,6 15,7 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 244, §10.3.Α, R = CH3C=CH2, X = F.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.5, R = CH3C=CH2, X = F.
Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
- Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
- Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
- SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
- Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
|