Προπυλοβενζόλιο

Προπυλοβενζόλιο
Γενικά
Όνομα IUPAC	Προπυλοβενζένιο
Άλλες ονομασίες	Προπυλοβενζόλιο; Προπυλοοκυκλοεξατριένιο; 1-φαινυλοπροπάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C9H12
Μοριακή μάζα	120,19 amu
Σύντομος; συντακτικός τύπος	PhCH2CH2CH3
Συντομογραφίες	PhPr, ΦPr, PB
Αριθμός CAS	103-65-1
SMILES	CCCc1ccccc1; CCCC1=CC=CC=C1
Αριθμός EINECS	203-132-9
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	>7
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	-99°C
Σημείο βρασμού	159°C
Πυκνότητα	862 kg/m3
Ιξώδες	1,491
Τάση ατμών	2 mmHg (20°C)
Εμφάνιση	υγρό
Χημικές ιδιότητες
Βαθμός οκτανίου	127
Ελάχιστη θερμοκρασία; ανάφλεξης	48°C
Επικινδυνότητα
	Εύφλεκτο (F), Βλαβερό (Xi, Xn, N)
Φράσεις κινδύνου	R10-37-51/53-65
Φράσεις ασφαλείας	S24-37-61-62
	Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

To προπυλοβενζόλιο ή προπυλοβενζένιο ή προπυλοκυκλοεξατριένιο ή 1-φαινυλοπροπάνιο είναι ένα αρένιο με σύντομο συντακτικό τύπο PhCH₂CH₂CH₃.

Δομή

Δεσμός	τύπος δεσμού	ηλεκτρονική δομή	Μήκος δεσμού	Ιονισμός
Δεσμοί^[3]
C_#1΄-#3΄-H	σ	2sp³-1s	109 pm	3% C^- H⁺
C_#2-#6-H	σ	2sp²-1s	106 pm	3% C^- H⁺
C_#1-#6-C_#2-#6,#1	σ	2sp²-2sp²	147 pm
C_#1...C_#6'	π^[4]	2p-2p	147 pm
C_#1΄-C_#1	σ	2sp³-2sp²	151 pm
C_#1΄-C_#2'	σ	2sp³-2sp³	154 pm
C_#2΄-C_#3'	σ	2sp³-2sp³	154 pm
Κατανομή φορτίων σε ουδέτερο μόριο
C_#3΄	-0,09
C_#1΄,#2΄	-0,06
C_#2-#6	-0,03
C_#1	0,00
H	+0,03

Παραγωγή

Προπυλίωση βενζολίου

Με προπυλίωση βενζολίου κατά Friedel-Crafts, παράγεται προπυλοβενζόλιο^[5]:

$\mathrm {PhH+CH_{3}CH_{2}CH_{2}X{\xrightarrow {AlCl_{3}}}PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+HX}$

Στη θέση του τριχλωριούχου αργιλίου (AlCl₃), χρησιμοποιούνται (κατά περίπτωση) επίσης οι ακόλουθοι καταλύτες: τριχλωριούχο αντιμόνιο (SbCl₃), τετραχλωριούχος κασσίτερος (SnCl₄), τριφθοριούχο βόριο (BF₃), διχλωριούχος ψευδάργυρος (ZnCl₂), διχλωριούχος υδράργυρος (HgCl₂) και διβρωμιούχος σίδηρος (FeBr₂). Ιδιαίτερα ο τελευταίος, είναι ο καλύτερος, αν X = Br και ο BF₃, αν X = F.
Η απόδοση είναι μεγαλύτερη αν χρησιμοποιηθεί 3-αλοπροπένιο, σχηματίζοντας αρχικά 3-φαινυλοπροπένιο, που στη συνέχεια υδρογονώνεται, παράγοντας προπυλοβενζόλιο^[6]:

$\mathrm {PhH+CH_{2}=CHCH_{2}X{\xrightarrow {AlCl_{3}}}PhCH_{2}CH=CH_{2}+HX}$
$\mathrm {PhCH_{2}CH=CH_{2}+H_{2}{\xrightarrow {Ni,Pd}}PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}}$

Μέθοδος Fitting

Από φαινυλαλογονίδιο (PhX), με τη μεθοδο Fitting, παράγεται προπυλοβενζόλιο^[7]:

$\mathrm {PhX+2Na{\xrightarrow {-NaX}}PhNa{\xrightarrow {+CH_{3}CH_{2}CH_{2}X}}PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+NaX}$

Μέθοδος Grignard

Από φαινυλαλογονίδιο (PhX), με τη μέθοδο Grignard, παράγεται προπυλοβενζόλιο^[8]:

$\mathrm {PhX+Mg{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}PhMgX{\xrightarrow {+CH_{3}CH_{2}CH_{2}X}}PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+MgX_{2}}$

Με αποκαρβοξυλίωση κατάλληλων καρβοξυλικών οξέων

1. Από 1-φαινυλοβουτανικό οξύ και 1-φαινυλοβουτανικό οξύ, με αποκαρβοξυλίωση παράγεται προπυλοβενζόλιο^[9]:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{2}COOH+NaOH{\xrightarrow {}}PhCH_{2}CH_{2}CH_{2}COONa+H_{2}O}$
$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{2}COONa+H_{2}O{\xrightarrow {\triangle }}PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+NaHCO_{3}}$

2. Από οποιοδήποτε προπυλοβενζοϊκό οξύ:

$\mathrm {PrC_{6}H_{4}COOH+{\xrightarrow {}}PrC_{6}H_{4}COONa+H_{2}O}$
$\mathrm {PrC_{6}H_{4}COONa+H_{2}O{\xrightarrow {\triangle }}PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+NaHCO_{3}}$

Με αναγωγή οξυγονούχων ενώσεων

1. Από οποιαδήπτε προπυλοφαινόλη, με αποξυγόνωση, παράγεται προπυλοβενζόλιο^[10]::

$\mathrm {PrC_{6}H_{4}OH+Zn{\xrightarrow {}}PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+ZnO}$

2. Από 3-φαινυλοπροπανάλη, με τη μέθοδο Wolff-Kishner, παράγεται προπυλοβενζόλιο^[11]. Π.χ.:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CHO+NH_{2}NH_{2}{\xrightarrow {-H_{2}O}}PhCH_{2}CH_{2}CH=NHNH_{2}{\xrightarrow {KOH}}PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+N_{2}\uparrow }$

3. Με αναγωγή οποιασδήποτε φαινυλοπροπανόνης - Αντίδραση Clemmensen ^[12]. Π.χ.:

$\mathrm {PhCOCH_{2}CH_{3}+2Zn+2HCl{\xrightarrow {}}PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+ZnCl_{2}+ZnO}$

Χημική συμπεριφορά και παράγωγα

Ο βενζολικός δακτύλιος στο προπυλοβενζόλιο είναι ελαφρά ενεργοποιημένος σε σχέση με το βενζόλιο, με αποτέλεσμα οι αντιδράσεις αρωματικής ηλεκτρονιόφιλης υποκατάστασης να γίνονται με λίγο μεγαλύτερη ταχύτητα και παράγονται κυρίως ο- και π- διπαράγωγα του βενζολίου.
Οι περισσότερες απόπειρες υποκατάστασης των υδρογόνων έχουν σαν αποτέλσμα την υποκατάσταση και εκείνων τοu αρωματικού δακτυλίου. Ο μόνος μηχανισμός που ευνοεί την υποκατάσταση στο προπύλιο είναι ο S_N², που ευνοείται από απρωτικούς και μη πολικούς διαλύτες. Ο S_N¹ μηχανισμός και η φωτοχημική αλογόνωση ευνοεί την υποκατάσταση στον αρωματικό δακτύλιο.

Καταλυτική αφυδρογόνωση

Αυτή είναι η κύρια βιομηχανική εφαρμογή του προπυλοβενζολίου, από την οποία παράγεται (κυρίως) 1-φαινυλοπροπένιο:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}{\xrightarrow[{Pd,Pt}]{\triangle }}PhCH=CHCH_{3}+H_{2}}$

Νίτρωση

Με νίτρωση παράγει o- και π- νιτροπροπυλοβενζόλιο^[13]::

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+HNO_{3}{\xrightarrow {\pi .H_{2}SO_{4}}}o,\pi -PrC_{6}H_{4}NO_{2}+H_{2}O}$

Σουλφούρωση

Με σουλφολυρωση παράγει o- και π- προπυλοβενζοσουλφονικό οξύ^[13]:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}o,\pi -PrC_{6}H_{4}SO_{3}H+H_{2}O}$

Αλογόνωση

Με αλογόνωση παράγει o- και π- αλοπροπυλοβενζόλιο^[13]:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+X_{2}{\xrightarrow {AlX_{3}}}o,\pi -PrC_{6}H_{4}X+HX}$

όπου Χ Cl ή Br. Τα άλλα φαινυλαλονονίδια προκύπτουν σε δεύτερη φάση με υποκατάσταση αυτών με χρήση KI ή Hg₂F₂, αντίστοιχα.
Ειδικά για το βρώμιο καλύτερος καταλύτης είναι ο FeBr₃.
Αν χρησιμοποιηθεί φωτοχημική αλογόνωση παράγεται κυρίως PhCHXCH₂CH₃.

Αλκυλίωση

Αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts^[13]:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+RX{\xrightarrow {AlX_{3}}}o,\pi -PrC_{6}H_{4}R+HX}$

Ακυλίωση

Ακυλίωση κατά Friedel-Crafts^[13]:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+RCOX{\xrightarrow {AlX_{3}}}o,\pi -PrC_{6}H_{4}COR+HX}$

Υδροξυλίωση

Υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts προς o- και π- προπυλοφαινόλη^[13]:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+XOH{\xrightarrow {AlX_{3}}}o,\pi -PrC_{6}H_{4}OH+HX}$

Αμίνωση

Αμίνωση κατά Friedel-Crafts προς o- και π- προπυλανιλίνη^[13]:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+NH_{2}X{\xrightarrow {AlX_{3}}}o,\pi -PrC_{6}H_{4}NH_{2}+HX}$

Καρβοξυλίωση

Καρβοξυλίωση κατά Friedel-Crafts προς o- και π- προπυλοβενζοϊκό οξύ^[13]:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+XCOOH{\xrightarrow {AlX_{3}}}o,\pi -PrC_{6}H_{4}COOH+HX}$

Αναγωγή

Αναγωγή προς προπυλοκυκλεξάνιο^[14]:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+3H_{2}{\xrightarrow {Pt}}(C_{6}H_{11})CH_{2}CH_{2}CH_{3}}$

Οζονόλυση

Με οζονόλυση παράγονται αιθανοδιάλη και 2-οξοπεντανάλη^[15]:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+2O_{3}{\xrightarrow {Zn}}+CH_{3}CH_{2}CH_{2}COCHO+2HCOCHO}$

Οξείδωση

Με οξείδωση με KMnO₄ παράγεται 1-φαινυλοπροπανόνη^[15]:

$\mathrm {3PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+4KMnO_{4}+2H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}3PhCOCH_{2}CH_{3}+2MnO_{2}+2K_{2}SO_{4}+5H_{2}O}$

Αλομεθυλίωση

Με αλομεθυλίωση κατά Blanc παράγονται ορθοαλομεθυλοπροπυλοβενζόλιο και παρααλομεθυλοπροπυλοβενζόλιο^[16]::

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+HCHO+HX{\xrightarrow {ZnX_{2}}}{\frac {2}{3}}o-C_{6}H_{4}(CH_{2}CH_{2}CH_{3})CH_{2}X+{\frac {1}{3}}\pi -C_{6}H_{4}(CH_{2}CH_{2}CH_{3})CH_{2}X+H_{2}O}$

Επίδραση καρβενίων

Με μεθυλένιο προς μεθυλοπροπυλοβενζόλια, βουτυλοβενζόλιο, ισοβουτυλοβενζόλιο, δευτεροταγές βουτυλοβενζόλιο και προπυλοκυκλοεπτατριένια:

$\mathrm {PhCH_{2}CH_{2}CH_{3}+CH_{3}X+KOH{\xrightarrow {}}{\frac {5}{18}}PrC_{6}H_{4}Me+{\frac {1}{9}}PhsBu+{\frac {1}{9}}PhiBu+{\frac {1}{6}}PhBu+{\frac {1}{3}}C_{7}H_{7}Pr+KX+H_{2}O}$

Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική και γι' αυτό επικρατεί η αναλογία που προκύπτει από την αναλογία των ατόμων υδρογόνου: 12 συνολικά άτομα: 7 στο Pr και 5 στο βενζολικό δακτύλιο. Με παρεμβολή στους 6 αρωματικούς δεσμούς σχηματίζονται 3 ισομερή προπυλοκυκλοεπτατριένια.

Αναφορές και σημειώσεις

Πηγές

Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
SCHAUM'S OUTLINE SERIES, Οργανική Χημεία, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

Προπυλοβενζόλιο

Γενικά
Όνομα IUPAC	Προπυλοβενζένιο
Άλλες ονομασίες	Προπυλοβενζόλιο Προπυλοοκυκλοεξατριένιο 1-φαινυλοπροπάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C₉H₁₂
Μοριακή μάζα	120,19 amu^[1]
Σύντομος συντακτικός τύπος	PhCH₂CH₂CH₃
Συντομογραφίες	PhPr, ΦPr, PB
Αριθμός CAS	103-65-1
SMILES	CCCc1ccccc1 CCCC1=CC=CC=C1
Αριθμός EINECS	203-132-9
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	>7
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	-99°C
Σημείο βρασμού	159°C
Πυκνότητα	862 kg/m³
Ιξώδες	1,491
Τάση ατμών	2 mmHg (20°C)
Εμφάνιση	υγρό
Χημικές ιδιότητες
Βαθμός οκτανίου	127^[2]
Ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης	48°C
Επικινδυνότητα


Εύφλεκτο (F), Βλαβερό (Xi, Xn, N)
Φράσεις κινδύνου	R10-37-51/53-65
Φράσεις ασφαλείας	S24-37-61-62
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Search