La ciclobutanona es un compuesto orgánico con fórmula molecular (CH 2 ) 3 CO. Es una cetona cíclica de cuatro miembros (cicloalcanona). Es un líquido volátil incoloro a temperatura ambiente. Dado que la ciclopropanona es muy sensible, la ciclobutanona es la cetona cíclica más pequeña y de fácil manejo.
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido Ciclobutanona | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.013.405 |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 4 H 6 O | |
Masa molar | 70,091 g · mol −1 |
Apariencia | Líquido incoloro |
Densidad | 0,9547 g / cm 3 (0 ° C) [1] |
Punto de fusion | −50,9 ° C (−59,6 ° F; 222,2 K) [1] |
Punto de ebullición | 99,75 ° C (211,55 ° F; 372,90 K) [1] |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Preparación
El químico ruso Nikolai Kischner preparó por primera vez ciclobutanona en 1905. [2] [3] Sintetizó ciclobutanona con bajo rendimiento a partir del ácido ciclobutanocarboxílico en varios pasos de reacción. Este proceso es engorroso e ineficaz según los estándares actuales.
Desde entonces se han desarrollado síntesis más eficientes y de alto rendimiento. [4] Una estrategia implica la degradación de los componentes básicos de cinco carbonos. Por ejemplo, la descarboxilación oxidativa del ácido ciclobutanocarboxílico se mejoró mediante el uso de otros reactivos y métodos. P. Lipp y R. Köster encontraron una preparación más nueva y eficaz de ciclobutanona en la que una solución de diazometano en éter dietílico se hace reaccionar con cetena . [5] Esta reacción se basa en una expansión del anillo del intermedio ciclopropanona formado inicialmente, en el que se separa el nitrógeno molecular. El mecanismo de la reacción se confirmó por una reacción utilizando 14 diazometano C-etiquetado. [6]
Otra síntesis de ciclobutanona implica la transposición catalizada por litio de oxaspiropentano, que se forma por epoxidación del metilenciclopropano de fácil acceso . [7] [8]
La ciclobutanona también se puede preparar en un procedimiento de dos etapas mediante dialquilación de 1,3-ditiano con 1-bromo-3-cloropropano seguido de desprotección de la cetona con cloruro de mercurio (HgCl 2 ) y carbonato de cadmio (CdCO 3 ). [9]
Reacciones
Aproximadamente a 350 ° C, la ciclobutanona se descompone en etileno y cetena . [10] La energía de activación para esta cicloreversión [2 + 2] es 52 kcal / mol. La reacción de reversión, la cicloadición [2 + 2] de cetena y etileno, nunca se ha observado.
Ver también
Otras cetonas cíclicas:
- Ciclopropanona
- Ciclopentanona
- Ciclohexanona
Referencias
- ^ a b c Manual de Física y Química del CRC . 90 . Boca Raton, Florida: CRC Press.
- ^ N. Kishner (1905). " ' Über die Einwirkung von Brom auf die Amide α-bromsubstituierter Säuren". Journal der Russischen Physikalisch-Chemischen Gesellschaft . 37 : 103-105.
- ^ N. Kishner (1905). "Über das Cyklobutanon". Journal der Russischen Physikalisch-Chemischen Gesellschaft . 37 : 106-109.
- ^ Dieter Seebach (1971). "Isocyclische Vierringverbindungen". En Houben; Weyl; Müller (eds.). Methoden der Organischen Chemie . IV / 4 . Stuttgart: Georg Thieme Verlag.
- ^ P. Lipp y R. Köster (1931). "Ein neuer Weg zum Cyclobutanon". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 64 (11): 2823–2825. doi : 10.1002 / cber.19310641112 .
- ^ Semenow, Dorothy A .; Cox, Eugene F .; Roberts, John D. (1956). "Compuestos de anillo pequeño. XIV. Ciclobutanona radiactiva de ceteno y diazometano-14C1". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 78 (13): 3221–3223. doi : 10.1021 / ja01594a069 .
- ^ Salaün, JR; Conia, JM (1971). "Oxaspiropentano. Una ruta rápida a ciclobutanona". Revista de la Sociedad Química D: Comunicaciones químicas (23): 1579b-1580. doi : 10.1039 / C2971001579B .
- ^ JR Salaün, J. Champion, JM Conia (1977). "Ciclobutanona de metilenciclopropano vía oxaspiropentano" . Síntesis orgánicas . 57 : 36. doi : 10.15227 / orgsyn.057.0036 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ); Volumen colectivo , 6 , p. 320
- ^ D. Seebach, AK Beck (1971). "Cetonas cíclicas de 1,3-ditiano: ciclobutanona" . Síntesis orgánicas . 51 : 76. doi : 10.15227 / orgsyn.051.0076 .; Volumen colectivo , 6 , p. 316
- ^ Das, MN; Kern, F .; Coyle, TD; Walters, WD (1954). "La descomposición térmica de ciclobutanona1". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 76 (24): 6271–6274. doi : 10.1021 / ja01653a013 .