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1,5-ciclooctadieno

El 1,5-ciclooctadieno (también conocido como cicloocta-1,5-dieno ) es un hidrocarburo cíclico con la fórmula química C 8 H 12 , específicamente [−(CH 2 ) 2 −CH=CH−] 2 .

Existen tres isómeros configuracionales con esta estructura, que difieren por la disposición de los cuatro enlaces simples C–C adyacentes a los enlaces dobles. Cada par de enlaces simples puede estar en el mismo lado ( cis , Z ) o en lados opuestos ( trans , E ) del plano del enlace doble; las tres posibilidades se denotan cis,cis , trans,trans y cis,trans ; o ( Z,Z ), ( E,E ) y ( Z,E ). (Debido a la simetría general, trans,cis tiene la misma configuración que cis,trans ).

Generalmente abreviado como COD, el isómero cis,cis de este dieno es un precursor útil para otros compuestos orgánicos y sirve como ligando en la química organometálica . Es un líquido incoloro con un fuerte olor. [2] [3] El 1,5-ciclooctadieno se puede preparar por dimerización de butadieno en presencia de un catalizador de níquel, siendo un coproducto el vinilciclohexeno . En 2005 se produjeron aproximadamente 10.000 toneladas. [4] [5]

Reacciones orgánicas

La DQO reacciona con el borano para dar 9-borabiciclo[3.3.1]nonano , [6] comúnmente conocido como 9-BBN, un reactivo en química orgánica utilizado en hidroboraciones :

La DQO añade SCl2 (o reactivos similares) para dar 2,6-dicloro-9-tiabiciclo[3.3.1]nonano: [7] [8]

2,6-Dicloro-9-tiabiciclo[3.3.1]nonano, síntesis y reacciones

El dicloruro resultante puede modificarse aún más como derivado diazida o diciano en una sustitución nucleofílica ayudada por asistencia anquimérica .

La DQO se utiliza como intermediario en una de las síntesis de disparlure , una feromona de la polilla gitana . [9]

Complejos metálicos

El 1,5-COD se une a metales de baja valencia a través de ambos grupos alqueno. Los complejos metal-COD son atractivos porque son lo suficientemente estables como para ser aislados, y a menudo son más robustos que los complejos de etileno relacionados. La estabilidad de los complejos de COD es atribuible al efecto quelato . Los ligandos de COD son fácilmente desplazados por otros ligandos, como las fosfinas.

El Ni(COD) 2 se prepara mediante reducción de acetilacetonato de níquel anhidro en presencia del ligando, utilizando trietilaluminio [10].

13 [ Ni ( C5H7O2 ) 2 ] 3 + 2COD + 2Al ( C2H5 ) 3 Ni ( COD ) 2 + 2Al ( C2H5 ) 2 ( C5H7O2 ) + C2H4 + C2H6

El Pt(COD) 2 relacionado se prepara mediante una ruta más indirecta que involucra al ciclooctatetraeno de dilitio : [11]

Li2C8H8 + PtCl2 ( DQO ) + 3C7H10 → [ Pt ( C7H10 ) 3 ] + 2LiCl + C8H8 + C8H12
Pt (C7H10 ) 3 + 2DQO → Pt( DQO ) 2 + 3C7H10

Se han publicado numerosos trabajos sobre complejos de DQO, muchos de los cuales se han descrito en los volúmenes 25, 26 y 28 de Inorganic Syntheses . El complejo de platino es un precursor de un complejo de etileno de 16 electrones:

Pt ( DQO) 2 +3C2H4 Pt ( C2H4 ) 3 + 2DQO

Los complejos de DQO son útiles como materiales de partida; un ejemplo notable es la reacción:

Ni(COD) 2 + 4CO → Ni(CO) 4 + 2COD

El producto Ni(CO) 4 es altamente tóxico, por lo que es ventajoso generarlo en el recipiente de reacción según la demanda. Otros complejos metálicos de baja valencia de COD incluyen dímero de cloruro de rodio de ciclooctadieno , dímero de cloruro de iridio de ciclooctadieno y Fe(COD)(CO) 3 , y el catalizador de Crabtree .

Los complejos M(COD) 2 con níquel, paladio y platino tienen geometría tetraédrica , mientras que los complejos [M(COD) 2 ] + de rodio e iridio son plano-cuadrados .

(mi,mi)-BACALAO

Síntesis de E , E -COD (Stöckmann et al. 2011)

El isómero trans , trans altamente deformado del 1,5-ciclooctadieno es un compuesto conocido. ( E , E )-COD fue sintetizado por primera vez por George M. Whitesides y Arthur C. Cope en 1969 mediante fotoisomerización del compuesto cis , cis . [12] Otra síntesis (reacción de doble eliminación de un anillo de ciclooctano) fue reportada por Rolf Huisgen en 1987. [13] La conformación molecular de ( E , E )-COD es retorcida en lugar de similar a una silla. El compuesto ha sido investigado como un mediador de la química de clic . [14]

Referencias

  1. ^ "AC1L1QCE - Resumen del compuesto". PubChem Compound . EE. UU.: Centro Nacional de Información Biotecnológica. 26 de marzo de 2005. Identificación y registros relacionados . Consultado el 14 de octubre de 2011 .
  2. ^ Buehler, C.; Pearson, D. (1970). Encuesta sobre síntesis orgánica . Nueva York: Wiley-Interscience.
  3. ^ Shriver, D.; Atkins, P. (1999). Química inorgánica . Nueva York: WH Freeman and Co. ISBN 978-0-716-72873-3.
  4. ^ Schiffer, Thomas; Oenbrink, Georg. "Ciclododecatrieno, ciclooctadieno y 4-vinilciclohexeno". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a08_205.pub2. ISBN 978-3527306732.
  5. ^ Lee, H; Campbell, MG; Sánchez, RH; Börgel, J.; Raynaud, J; Parker, SE; Ritter, T. (2016). "Visión mecanicista de la dimerización de butadieno catalizada por hierro(I) de alto espín". Organometallics . 35 (17): 2923–2929. doi :10.1021/acs.organomet.6b00474.
  6. ^ Soderquist, John A.; Negron, Alvin (1998). "Dímero de 9-borabiciclo[3.3.1]nonano". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 9, pág. 95.
  7. ^ Bishop, Roger. "9-Tiabiciclo[3.3.1]nonano-2,6-diona". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 9, pág. 692.
  8. ^ Díaz, David; Converso, Antonella; Sharpless, K. Barry; Finn, MG (2006). "2,6-Dicloro-9-tiabiciclo[3.3.1]nonano: Visualización multigramática de componentes azida y cianuro en un andamiaje versátil" (PDF) . Moléculas . 11 (4): 212–218. doi : 10.3390/11040212 . PMC 6148556 . PMID  17962753. Icono de acceso abierto
  9. ^ Klünenberg, Helmut; Schäfer, Hans J. (1978). "Síntesis de Disparlure por electrólisis de Kolbe". Angewandte Chemie Edición Internacional en inglés . 17 : 47–48. doi :10.1002/anie.197800471.
  10. ^ Schunn, R.; Ittel, S. (2007). "Bis (1,5-ciclooctadieno) níquel (0)". Síntesis inorgánicas . vol. 28. págs. 94–98. doi :10.1002/9780470132593.ch25. ISBN 978-0-470-13259-3.
  11. ^ Crascall, L; Spencer, J. (2007). "Complejos de olefina de platino". Síntesis inorgánica . Vol. 28. págs. 126-132. doi :10.1002/9780470132593.ch34. ISBN . 978-0-470-13259-3.
  12. ^ Whitesides, George M. ; Goe, Gerald L.; Cope, Arthur C. (1969). "Irradiación de cis , cis -1,5-ciclooctadieno en presencia de cloruro de cobre (I)". J. Am. Chem. Soc . 91 (10): 2608–2616. doi :10.1021/ja01038a036.
  13. ^ Boeckh, Dieter; Huisgen, Rolf ; Noeth, Heinrich (1987). "Preparación y conformación de ( E , E ) -1,5-ciclooctadieno". J. Am. Química. Soc . 109 (4): 1248-1249. doi :10.1021/ja00238a046.
  14. ^ Stöckmann, Henning; Neves, André A.; Day, Henry A.; Stairs, Shaun; Brindle, Kevin M.; Leeper, Finian J. (2011). "( E , E )-1,5-Ciclooctadieno: un pequeño y rápido polivalente en química de clic". Química Común . 47 (25): 7203–5. doi :10.1039/C1CC12161H. PMID  21611648.