环丁酮
化合物
环丁酮是一种环酮，化学式 (CH2)3CO。它在室温下为无色挥发性液体。由于环丙酮高度敏感，因此环丁酮是容易存放的环酮中最小的。
| 环丁酮 | |
|---|---|
| |
| IUPAC名 Cyclobutanone | |
| 识别 | |
| CAS号 | 1191-95-3 |
| PubChem | 14496 |
| ChemSpider | 13840 |
| SMILES |
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| 性质 | |
| 化学式 | C4H6O |
| 摩尔质量 | 70.09 g·mol−1 |
| 外观 | 无色液体 |
| 密度 | 0.9547 g/cm3 (0 °C)[1] |
| 熔点 | -50.9 °C（222 K）（[1]） |
| 沸点 | 99.75 °C（373 K）（[1]） |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
制备
俄国化学家Nikolai Kischner于1905年首次制备环丁酮。[2][3]他用了几个反应步骤，从环丁烷甲酸中低收率合成了环丁酮。按照今天的标准，这个过程既麻烦又低效。
从环丁烷甲酸转化成环丁酮
此后，人们开发了更高效、高产的合成方法。[4]一种方法涉及了五碳有机物的分解。举个例子，环丁烷甲酸的脱羧反应可通过其它试剂和方法改进。之后，P. Lipp和R. Köster发现了环丁酮更高效的制备方法，那就是重氮甲烷的乙醚溶液和乙烯酮的反应。[5]该反应基于环丙酮中间体的扩环。它的反应机理已通过14C标记的重氮甲烷确认。[6]
由乙烯酮和重氮甲烷经过环丙酮反应成环丁酮
环丁酮的另一种合成方法涉及锂催化的氧杂螺环戊烷异构化反应，后者则是由亚甲基环丙烷的环氧化而成。[7][8]
通过异构化制备环丁酮
环丁酮也可以由1,3-二硫六环和1-溴-3-氯丙烷反应，然后用氯化汞（HgCl2）和碳酸镉（CdCO3）脱保护生成的酮。[9]
反应
环丁酮在350 °C以上分解成乙烯和乙烯酮。[10]这个[2+2]环消除反应的活化能为52 kcal/mol。它对应的逆反应为乙烯和乙烯酮的[2+2]环加成反应，而这个逆反应从未被发现。
环丁酮的分解
参见
其它环酮：
参考资料
- ^ 1.0 1.1 1.2 CRC Handbook of Chemistry and Physics 90. Boca Raton, Florida: CRC Press.
- ^ N. Kishner. 'Über die Einwirkung von Brom auf die Amide α-bromsubstituierter Säuren. Journal der Russischen Physikalisch-Chemischen Gesellschaft. 1905, 37: 103–105.
- ^ N. Kishner. Über das Cyklobutanon. Journal der Russischen Physikalisch-Chemischen Gesellschaft. 1905, 37: 106–109.
- ^ Dieter Seebach. Isocyclische Vierringverbindungen. Houben; Weyl; Müller (编). Methoden der Organischen Chemie IV/4. Stuttgart: Georg Thieme Verlag. 1971.
- ^ P. Lipp und R. Köster. Ein neuer Weg zum Cyclobutanon. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 1931, 64 (11): 2823–2825. doi:10.1002/cber.19310641112.
- ^ Semenow, Dorothy A.; Cox, Eugene F.; Roberts, John D. Small-Ring Compounds. XIV. Radioactive Cyclobutanone from Ketene and Diazomethane-14C1. Journal of the American Chemical Society. 1956, 78 (13): 3221–3223. doi:10.1021/ja01594a069.
- ^ Salaün, J. R.; Conia, J. M. Oxaspiropentane. A rapid route to cyclobutanone. Journal of the Chemical Society D: Chemical Communications. 1971, (23): 1579b–1580. doi:10.1039/C2971001579B.
- ^ J. R. Salaün, J. Champion, J. M. Conia (1977). "Cyclobutanone from Methylenecyclopropane via Oxaspiropentane". Org. Synth. 57: 36; Coll. Vol. 6: 320.
- ^ D. Seebach, A. K. Beck (1971). "Cyclic Ketones from 1,3-Dithiane: Cyclobutanone". Org. Synth. 51: 76; Coll. Vol. 6: 316.
- ^ Das, M. N.; Kern, F.; Coyle, T. D.; Walters, W. D. The Thermal Decomposition of Cyclobutanone1. Journal of the American Chemical Society. 1954, 76 (24): 6271–6274. doi:10.1021/ja01653a013.