Cyklopropén je organická cyklická zlúčenina s dvojitou väzbou. Je to najjednoduchší cykloalkén. Jeho kruh je veľmi napnutý a na základe toho je cyklopropén veľmi zložité pripraviť a je veľmi reaktívny. Tento bezfarebný plyn je predmetom mnohých štúdií o tvorbe väzieb a reaktivite. Prirodzene sa nevyskytuje, ale mnoho jeho derivátov existuje v podobe mastných kyselín. Deriváty cyklopropénu sa komerčne používajú na riadenie dozrievania ovocia.
Štruktúra a väzbovosť Cyklopropén má tvar trojuholníka. Dvojitá väzba je kratšia oproti jednoduchým väzbám, na základe čoho je uhol oproti nej len 51°, čo je menej než u cyklopropánu, u ktorého je to 60°. Podobne ako u cyklopropánu, väzby uhlík-uhlík majú výraznejší p charakter (p orbitály sa viac podieľajú na tvorbe väzby): alkénové uhlíky majú hybridizáciu sp2.68.
Syntéza cyklopropénu a jeho derivátov Počiatočné syntézy Prvá potvrdená syntéza cyklopropénu spočívala v tepelnom rozklade hydroxidu trimetylcyklopropylamónia pri približne 300 °C. V tejto reakcii vzniká hlavne trimetylamín a dimetylcyklopropylamín, ale vzniká asi i 5 % cyklopropénu. Schlatter neskôr vylepšil podmienky a získal cyklopropén so 45% výťažkom.
Cyklopropén možno získať s 1% výťažkom i termolýzou aduktu cykloheptatriénu s kyselinou dimetylacetyléndikarboxylovou.
Moderná syntéza z alylchloridov Alylchloridy podstupujú dehydrohalogenáciu po reakcii s amidom sodným pri 80 °C. Cyklopropén vzniká s výťažkom asi 10 %:
CH2=CHCH2Cl + NaNH2 → C3H4 + NaCl + NH3
Hlavným vedľajším produktom reakcie je alylamín. Pridaním alylchloridu k bis(trimetylsilyl)amidu sodnému vo vriacom toluéne na 45 až 60 minút vzniká cyklopropén s asi 40% výťažkom a väčšou čistotou: CH2=CHCH2Cl + NaN(TMS)2 → C3H4 + NaCl + NH(TMS)2 1-metylcyklopropén možno syntetizovať podobne, ale pri izbovej teplote z metylalylchloridu pomocou fenyllítia ako zásady:
CH2=C(CH3)CH2Cl + LiC6H5 → CH3−C3H3 + LiCl + C6H6
1-metylcyklopropén sa používa na dozrievanie ovocia.
Syntéza derivátov Reakciou nitrocyklopropánov s metoxidom sodným sa eliminuje dusitanový anión, čím vzniká adekvátny derivát cyklopropénu. Syntéza čisto alifatických cyklopropénov bola najprv ukázaná pomocou reakcie karbénov na alkíny, ktorá prebieha pomocou meďného katalyzátora. V prítomnosti meďného katalyzátora reaguje etyldiazoacetát s derivátmi acetylénu za vzniku cyklopropénov. Z 2-butínu možno takto syntetizovať kyselinu 1,2-dimetylcyklopropén-3-karboxylovú. Síran meďnatý a medený prášok patria medzi populárne formy medi na tieto reakcie. Taktiež možno použiť octan ródnatý.
Reakcie Štúdie cyklopropénu sa zvyčajne zameriavajú na vysoké napätie v kruhu. Pri 425 °C izomerizuje cyklopropén na propín. C3H4 → H3CC≡CH
Frakčná destilácia cyklopropénu pri –36 °C, jeho predpokladanom bode varu, vedie k polymerizácii. Predpokladá sa, že táto reakcia prebieha radikálovým mechanizmom a na základe NMR spektier sa predpokladá, že ide o polycyklopropán.
Cyklopropén podstupuje Dielsovu-Alderovu reakciu s ckylopentadiénom, čím vzniká endo-tricyklo[3.2.1.02,4]okt-6-én. Táto reakcia sa bežne používa na overenie prítomnosti cyklopropénu po jeho syntéze:
Referencie
Pozri aj Kyselina malvalová – toxická mastná kyselina, ktorá sa nachádza v oleji z bavlníkových semien 1-metylcyklopropén Cyklopropénové mastné kyseliny – prírodne sa vyskytujúce mastné kyseliny, ktoré vo svojej štruktúre obsahujú polypropénový kruh
Iné projekty
Zdroj
Kategória:Cykloalkény Kategória:Plyny Kategória:Anulény