Κυκλοπροπυλομεθυλαιθέρας

Κυκλοπροπυλομεθυλαιθέρας
Γενικά
Όνομα IUPAC	μεθοξυκυκλοπροπάνιο
Άλλες ονομασίες	Κυκλοπροπυλομεθυλαιθέρας κυκλοπροπυλομεθυλοξείδιο-1
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C4H8O
Μοριακή μάζα	72,11amu
Σύντομος συντακτικός τύπος
SMILES	COC1CC1
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	25
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Ο κυκλοπροπυλομεθυλαιθέρας ή μεθυξυκυκλοπροπάνιο ή κυκλοπροπυλομεθυλοξείδιο είναι μια οργανική ένωση σύντομο συντακτικό τύπο . Είναι ένας αιθέρας. Με βάση το χημικό τύπο C₄H₈Ο του έχει τα ακόλουθα εικοσιπέντε (25) ισομερή θέσης:

1. Βουτεν-1-όλη-1 (ελάσσων ταυτομερές της βουτανάλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH=CHOH.
2. Βουτεν-2-όλη-1 ή 3-μεθυλαλλυλική αλκοόλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH=CHCH₂OH.
3. Βουτεν-3-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHCH₂CH₂OH.
4. Βουτεν-1-όλη-2 (ελάσσων ταυτομερές της βουτανόνης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂C(OH)=CH₂.
5. Βουτεν-2-όλη-2 (ελάσσων ταυτομερές της βουτανόνης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH=C(OH)CH₃.
6. Βουτεν-3-όλη-2 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHCH(OH)CH₃.
7. Μεθυλοπροπεν-1-όλη (ελάσσων ταυτομερές της μεθυλοπροπανάλης) με σύντομο συντακτικό τύπο (CH₃)₂C=CHOH.
8. Μεθυλοπροπεν-2-όλη ή 2-μεθυλαλλυλική αλκοόλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=C(CH₃)CH₂OH.
9. Αιθυλοβινυλαιθέρας ή αιθοξυαιθένιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂OCH=CH₂.
10. Μεθυλοπροπεν-1-υλαιθέρας ή 1-μεθοξυπροπένιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃OCH=CHCH₃.
11. Μεθυλοπροπεν-2-υλαιθέρας ή 3-μεθοξυπροπένιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃OCH₂CH=CH₂.
12. Μεθυλο(μεθυλοβινυλ)αιθέρας ή 2-μεθοξυπροπένιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃OC(CH₃)=CH₂.
13. Βουτανάλη (κύριο ταυτομερές) της βουτεν-1-όλης-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH₂CHO.
14. Μεθυλοπροπανάλη (κύριο ταυτομερές) της μεθυλοπροπεν-1-όλης με σύντομο συντακτικό τύπο (CH₃)₂CHCHO.
15. Βουτανόνη (κύριο ταυτομερές) της βουτεν-2-όλης-2 και της βουτεν-3-όλης-2) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂COCH₃.
16. Κυκλοβουτανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο .
17. 1-μεθυλοκυκλοπροπανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο .
18. 2-μεθυλοκυκλοπροπανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο .
19. Κυκλοπροπυλομεθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο .
20. Οξολάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο .
21. 2-μεθυλοξετάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο .
22. 3-μεθυλοξετάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο .
23. Αιθυλοξιράνιο με σύντομο συντακτικό τύπο .
24. 2,2-διμεθυλοξιράνιο με σύντομο συντακτικό τύπο .
25. 2,3-διμεθυλοξιράνιο με σύντομο συντακτικό τύπο .

Κυκλοπροπάνια

«Κυκλοπροπάνια» ονομάζονται τα κυκλοαλκάνια με τριμελή δακτύλιο, που αποτελεί και το χαρακτηριστικό της δομής τους. Οι πλευρικές αλυσίδες, όταν υπάρχουν, διαμορφώνονται όπως στα αλκάνια. Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της μοριακής δομής τους είναι η εμφάνιση γωνίας δεσμού $\mathrm {{\widehat {C-C-C}}=60^{o}<109^{o}28'}$ που είναι η συνηθισμένη γωνία δεσμού sp³-sp³ που αντιστοιχεί σε κορεσμένο. Ύστερα από ενεργειακή ανάλυση των πιθανών δομών - μοριακών μοντέλων με κβαντομηχανικές μεθόδους προέκυψε ως πιθανότερη η εκδοχή του sp² υβριδισμού και της δημιουργίας δύο μοριακών τροχιακών τριών κέντρων (των τριών ατόμων C), σ (2sp²-2sp²-2sp²) και π (2p-2p-2p), με 3 ηλεκτρόνια ανά μοριακό τροχιακό, ώστε να χρησιμοποιηθούν τα 6 διαθέσιμα ηλεκτρόνια των 3 ατόμων C (τα άλλα 6 χρησιμοποούνται για τους 6 σ δεσμούς με τα 6 άτομα υδρογόνου ή και τα αλκύλια). Αντί δηλαδή των κλασσικών 3 ομοιοπολικών δεσμών δύο κέντρων μεταξύ των ατόμων C, υπάρχουν 2 ομοιοπολικοί δεσμοί τριών κέντρων.

Εξαιτίας αυτού του γεγονότος προκύπτει η λεγόμενη «ενέργεια τάσης δεσμών» που συνυπολογίζει την ενέργεια παραμόρφωσης δεσμικής γωνίας (κατά Baeyer), που οφείλεται στη διαφορά γωνίας από την κανονική, και την ενέργεια στρέψης (κατά Piltzer), που οφείλεται στην αδυναμία του συστήματος να στρέψει τους δεσμούς του και να πάρει διαμόρρφωση αποφυγής των απώσεων τύπου Van der Waals, που αναπτύσσονται από την προσέγγιση αλληλοαπωθούμενων ατόμων και ομάδων αυτών. Ενώ λοιπόν το ισομερές προπένιο έχει θερμότητα ολικής καύσης 1.971 kcal/mole το κυκλοπροπάνιο έχει 2.088 kcal/mole. Το ΔQ = 117 kJ/mole αντιστοιχεί ακριβώς στην επιπλέον ενέργεια που παγιδεύει η ιδιάζουσα δομή του τριμελή δακτυλίου. Αποτέλεσμα των παραπάνω είναι τα κυκλοπροπάνια (και τα υποκατεστημένα παράγωγά τους) να δείνουν αντιδράσεις προσθηκοδιάσπασης-1,3.

• Η κυκλοπροπυλομεθυλαιθέρας διαφέρει από το κυκλοπροάνιο έχοντας μια μεθυοξυομάδα (CH₃O-) αντί ενός ατόμου υδρογόνου.

Παραγωγή

Από (2-αλο-1-αλομεθυλο)μεθυλαιθέρα

Με επίδραση ψευδαργύρου σε (2-αλο-1-αλομεθυλο)μεθυλαιθέρα παράγεται κυκλοπροπυλομεθυλαιθέρας, με ενδομοριακή αντίδραση Wurtz :

$\mathrm {XCH_{2}CH(CH_{2}X)OCH_{3}+Zn{\xrightarrow {}}ZnX_{2}+}$

Από βινυλομεθυλαιθέρα και μεθυλενοδιιωδίδιο

• Με επίδραση μεθυλενοδιιωδίδιου και ψευδαργύρου σε βινυλομεθυλαιθέρα παράγεται κυκλοπροπυλομεθυλαιθέρας:

$\mathrm {CH_{2}=CHOCH_{3}+CH_{2}I_{2}+Zn{\xrightarrow {Cu}}ZnI_{2}+}$

Με αλκυλίωση αλκοολικού άλατος

Ακόμη, μπορεί να παραχθεί με κυκλοπροπυλίωση μεθανολικού άλατος (π.χ. CH₃ONa) με κυκλοπροπυλαλογονίδιο ή μεθυλίωση κυκλοπροπανολικού άλατος με μεθυλαλογονίδιο (CH₃X) :

$\mathrm {CH_{3}OH+Na{\xrightarrow {}}CH_{3}ONa+{\frac {1}{2}}H_{2}\uparrow }$
$\mathrm {+CH_{3}ONa{\xrightarrow {}}NaX+}$
ή
$\mathrm {+Na{\xrightarrow {}}{\frac {1}{2}}H_{2}\uparrow +}$
$\mathrm {+CH_{3}X{\xrightarrow {}}NaX+}$

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.