シクロブタジエンについて詳しく解説

導入

シクロブタジエン
一般的な
IUPAC名
同義語	シクロブタジエン、1,3-シクロブタジエン
CAS番号	1120-53-2
パブケム	136879
チェビ	33657
笑顔
インチチ
化学的性質
生のフォーミュラ	C4H4​
モル質量	52.0746 ± 0.0035 g mol -1
予防
指令 67/548/EEC
F
特に指定のない限り、SI および CNTP 単位。

シクロブタジエンはアヌレン ([4]アヌレン) の中で最も小さく、非常に不安定な環状炭化水素であり、遊離状態および室温での半減期は 5 秒未満です。これは化学式 C ₄ H ₄を持ち、 赤外分光法で確認された長方形の構造を持っています。これは、拡張されていないヒュッケル法によって予測される正方形構造とは対照的です。実際、単結合と二重結合が交互に存在し、π電子が 4 つあり、4 が 2 倍の奇数ではない (つまり 4 ≠ 4n+2) ため、ヒュッケルの法則に従いません。反芳香族であると言われます。一部の金属シクロブタジエン化合物は、金属原子が系に 2 つの余分な電子を提供するため、安定しています。

シクロブタジエンの π 電子エネルギーは、対応する開鎖鎖の1,3-ブタジエンの π 電子エネルギーよりも高くなります。 35 K ( -238 °C ) でのディールス・アルダー反応により二量体化します。モノマーの形態は、絶縁マトリックス（この場合は希ガス）に閉じ込めることにより、高温で研究されました。

合成

多くの試みが失敗に終わった後、シクロブタジエンはテキサス大学のローランド ペティットによって初めて合成されましたが、彼はそれを単離することができませんでした。シクロブタジエンは、( _C4H4 )Fe(CO3 _{) 3を}硝酸セリウム( IV)アンモニウムで処理するなど、安定な金属シクロブタジエン化合物の解離によって生成することができる。この鉄-シクロブタジエン-トリカルボニル錯体は、Fe ₄ (CO) ₉とシス-3,4-ジクロロ-シクロブテンから二重脱ハロゲン化水素反応で調製されます。

鉄錯体から放出されるシクロブタジエンは、電子不足のアルキンと反応してベンゼンデュワーを形成します。

ベンゼン デュワーは90 °Cに加熱するとフタル酸ジメチルに変化します。

別のシクロブタジエン誘導体も、ジアルキンの 2+2 環化付加によって入手できます。以下に示す特定の反応では、誘導体のトラップ反応は 2,3,4,5-テトラフェニルシクロペンタ-2,4-ジエノンであり、得られた生成物は一酸化炭素の損失によりシクロオクタテトラエンを形成します。