Κυκλοπροπανόνη

Κυκλοπροπανόνη
Γενικά
Όνομα IUPAC	Κυκλοπροπανόνη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C3H4O
Μοριακή μάζα	56,06326 amu
Αριθμός CAS	5009-27-8
SMILES	C1CC1=O
InChI	1S/C3H4O/c4-3-1-2-3/h1-2H2
PubChem CID	138404
ChemSpider ID	122027
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	12
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	−90 °C
Σημείο βρασμού	50-53 °C (στα 22 mmHg)
Πυκνότητα	867 kg/m³
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
	Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Η κυκλοπροπανόνη είναι μια οργανική ένωση με μοριακό τύπο C₃H₄O, που αποτελείται από έναν κυκλοπροπανικό δακτύλιο και μια κετονική λειτουργική ομάδα. Είναι η απλούστερη κυκλική κετόνη. Η καθαρή κυκλοπροπανόνη, υπό πίεση 1 atm έχει θερμοκρασία τήξης −90 °C και παράγεται (συνήθως) με επίδραση διαζωμεθανίου σε αιθενόνη στους -145 °C^[1]^[2]:

$\mathrm {CH_{2}=C=O+CH_{2}N_{2}{\xrightarrow {-145^{o}C}}N_{2}+}$

Οι ενώσεις που περιέχουν κυκλοπροπανικό δακτύλιο και καρβονύλιο ονομάζονται «κυκλοπροπανόνες» και έχουν κάποιο ενδιαφέρον για την οργανική χημεία^[3].

Στην οργανική σύνθεση, η χρήση της ίδιας της κυκλοπροπανόνης αντικαθίσταται (συχνά) από τη χρήση παραγώγων της, όπως είναι οι ακετάλες, όπως η ημιακετάλη της κυκλοπροπανόνης ή η τριμεθυλοσιλυλακετάλη της κυκλοπροπανόνης^[4]

Χημική συμπεριφορά

Η κυκλοπροπανόνη είναι ενδιάμεσο στη μετάθεση Φαβόρσκυ (Favorskii rearrangement) μεταξύ κυκλικών κετονών και καρβοξυλικών οξέων, που σχηματίζονται με διάνοιξη του δακτυλίου των πρώτων (δηλαδή των κυκλικών κετονών).

Ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό της κυκλοπροπανόνης είναι ότι αντιδρά σαν 1,3-δίπολο, δίνοντας έτσι κυκλοπροσθήκες με κυκλικά διένια, όπως το φουράνιο^[5]^[6]. Ένα οξυαλλυλικό ενδιάμεσο ή ταυτομερές σθένους (που σχηματίζεται με διάνοιξη του δεσμού C_#2-C_#3) προτείνεται πως είναι το ενεργό ενδιάμεσο. Ομοίως προτάθηκε και μια δομή δίριζας (σε σύγκριση με το σχετικό τριμεθυλενομεθάνιο):

Οι πειραματικές ενδείξεις, όμως, δεν είναι (ικανοποιητικά) πειστικές. Άλλες αντιδράσεις του κυκλοπροπανίου (φαίνεται να) συμβαίνουν μέσω αυυών των ενδιάμεσων. Αυτό είναι φανερό σε οπτικώς ενεργές κυκλοπροπανόνες, όπως η (+)-trans-2,3-δι(τριτοταγές βουτυλο)κυκλοπφοπανόνη που ρακεμοποιείται όταν θερμαίνεται στους 80 °C^[7].

Αναφορές και σημειώσεις

↑ Preparation and characterization of cyclopropanone, methylcyclopropanone, 2,2-dimethylcyclopropanone and tetramethylcyclopropanone N. J. Turro and W. B. Hammond, Tetrahedron, Volume 24, Issue 18, 1968, Pages 6017-6028 doi:10.1016/S0040-4020(01)90985-8
↑ Cryochemical synthesis and molecular energetics of cyclopropanone and some related compounds E. F. Rothgery, R. J. Holt, H. A. McGee,, Jr. J. Am. Chem. Soc.; 1975; 97(17); 4971-4973. doi:10.1021/ja00850a034
↑ Cyclopropanones Nicholas J. Turro, Acc. Chem. Res.; 1969; 2(1); 25-32. doi:10.1021/ar50013a004
↑ Organic Syntheses, Coll. Vol. 7, p.131 (1990); Vol. 63, p.147 (1985). [Link http://www.orgsynth.org/orgsyn/pdfs/CV7P0131.pdf]
↑ Cyclopropanones. XII. Cycloaddition reactions of cyclopropanones Nicholas J. Turro, Simon S. Edelson, John R. Williams, Thomas R. Darling, Willis B. Hammond, J. Am. Chem. Soc.; 1969; 91(9); 2283-2292. doi:10.1021/ja01037a018
↑ Cyclopropanones. XVII. Kinetics of the cycloaddition reaction of cyclopropanones with 1,3-dienes Simon S. Edelson, Nicholas J. Turro J. Am. Chem. Soc.; 1970; 92(9); 2770-2773. doi:10.1021/ja00712a030
↑ First Direct Detection of 2,3-Dimethyl-2,3-diphenylcyclopropanone Andrey G. Moiseev, Manabu Abe, Evgeny O. Danilov, and Douglas C. Neckers, J. Org. Chem.; 2007; 72(8) pp 2777 - 2784; (Article) doi:10.1021/jo062259r

Πηγές

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
Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.

[1] Preparation and characterization of cyclopropanone, methylcyclopropanone, 2,2-dimethylcyclopropanone and tetramethylcyclopropanone N. J. Turro and W. B. Hammond, Tetrahedron, Volume 24, Issue 18, 1968, Pages 6017-6028 doi:10.1016/S0040-4020(01)90985-8

[2] Cryochemical synthesis and molecular energetics of cyclopropanone and some related compounds E. F. Rothgery, R. J. Holt, H. A. McGee,, Jr. J. Am. Chem. Soc.; 1975; 97(17); 4971-4973. doi:10.1021/ja00850a034

[3] Cyclopropanones Nicholas J. Turro, Acc. Chem. Res.; 1969; 2(1); 25-32. doi:10.1021/ar50013a004

[4] Organic Syntheses, Coll. Vol. 7, p.131 (1990); Vol. 63, p.147 (1985). [Link http://www.orgsynth.org/orgsyn/pdfs/CV7P0131.pdf]

[5] Cyclopropanones. XII. Cycloaddition reactions of cyclopropanones Nicholas J. Turro, Simon S. Edelson, John R. Williams, Thomas R. Darling, Willis B. Hammond, J. Am. Chem. Soc.; 1969; 91(9); 2283-2292. doi:10.1021/ja01037a018

[6] Cyclopropanones. XVII. Kinetics of the cycloaddition reaction of cyclopropanones with 1,3-dienes Simon S. Edelson, Nicholas J. Turro J. Am. Chem. Soc.; 1970; 92(9); 2770-2773. doi:10.1021/ja00712a030

[7] First Direct Detection of 2,3-Dimethyl-2,3-diphenylcyclopropanone Andrey G. Moiseev, Manabu Abe, Evgeny O. Danilov, and Douglas C. Neckers, J. Org. Chem.; 2007; 72(8) pp 2777 - 2784; (Article) doi:10.1021/jo062259r

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

π σ ε Κετόνες
Αλκανόνες	Προπανόνη Βουτανόνη 2-πεντανόνη 3-πεντανόνη Μεθυλοβουτανόνη 2-εξανόνη 3-εξανόνη 3-μεθυλο-2-πεντανόνη 4-μεθυλο-2-πεντανόνη 4-μεθυλο-2-πεντανόνη Μεθυλο-3-πεντανόνη Διμεθυλοβουτανόνη
Αλκενόνες	Κετένες Βουτενόνη Πεντεν-3-όνη Πεντεν-4-όνη Πεντεν-1-όνη Μεθυλοβουτενόνη Εξεν-3-όνη-2 Εξεν-4-όνη-2 Εξεν-5-όνη-2 3-μεθυλοπεντεν-3-όνη-2 4-μεθυλοπεντεν-3-όνη-2 3-μεθυλοπεντεν-4-όνη-2 4-μεθυλοπεντεν-4-όνη-2
Κυκλοαλκανόνες	Κυκλοπροπανόνη
Αρωματικές κετόνες	Ακετοφαινόνη Βενζοφαινόνη Βενζίλιο Βενζοΐνη Νινυδρίνη Προπιοφαινόνη Τροπόνη Τροπολόνη Φαινυλοπροπανόνη
Ετεροκυκλικές κετόνες	3-οξετανόνη 2-ακετυλοφουράνιο