цис-5-Норборнен-эндо-2,3-дикарбоновый ангидрид (129-64-6) Физические и химические свойства
цис-5-Норборнен-эндо-2,3-дикарбоновый ангидрид
Бициклический норборненовый дикарбоновый ангидрид, используемый как реакционноспособный ангидридный мономер и промежуточное соединение в синтезе полимеров и производстве специализированных химикатов.
| Номер CAS | 129-64-6 |
| Класс соединения | Циклические ангидриды (норборненовые дикарбоновые) |
| Типичная форма | Порошок или кристаллическое твердое вещество |
| Типичные зерна | EP |
цис-5-Норборнен-эндо-2,3-дикарбоновый ангидрид представляет собой бициклический норборненовый циклический ангидрид. Молекула состоит из слитого бициклического углеводородного скелета, содержащего напряжённую олефинную связь и функциональную группу ангидрида; эмпирическая формула \(\ce{C9H8O3}\). Ангидридная группа придаёт электрофильность, сконцентрированную на карбонильных атомах углерода, и способность к нуклеофильному ацилирующему замещению, тогда как каркас норборнена увеличивает внутреннее напряжение и повышает реакционную способность как диенофила в перициклических реакциях.
С электронной точки зрения структура сочетает относительно неполярный углеводородный скелет с полярной, сопряжённой ангидридной функциональной группой. Соединение не содержит доноров водородных связей (HBondDonorCount = 0), но имеет несколько акцепторных центров (HBondAcceptorCount = 3) и умеренную топологическую полярную поверхность (TPSA = 43.4 Å^2), что обуславливает ограниченную растворимость в воде, но хорошую совместимость с полярными органическими растворителями. Расчётный коэффициент распределения (XLogP3-AA = 0,7) указывает на низкую-среднюю липофильность в сравнении с малыми чисто углеводородными системами. Типичное поведение класса включает восприимчивость к гидролизу (с образованием соответствующей дикарбоновой кислоты), реакции присоединения к ангидриду и использование в качестве реакционноспособного диенофила в органическом синтезе и полимерной химии.
Распространённые коммерческие зерна для этого вещества включают: EP.
Основные физические свойства
Плотность
Экспериментально установленные данные по данному свойству в текущем контексте отсутствуют.
Температура плавления
Экспериментально установленные данные по данному свойству в текущем контексте отсутствуют.
Температура кипения
Экспериментально установленные данные по данному свойству в текущем контексте отсутствуют.
Давление пара
Экспериментально установленные данные по данному свойству в текущем контексте отсутствуют.
Температура воспламенения
Экспериментально установленные данные по данному свойству в текущем контексте отсутствуют.
Химические свойства
Растворимость и фазовое поведение
Как циклический ангидрид, цис-5-норборнен-эндо-2,3-дикарбоновый ангидрид обычно лучше растворяется в обычных органических растворителях (эстерах, кетонах, хлорсодержащих растворителях), чем в воде. Сочетание жёсткого бициклического углеводородного скелета и относительно небольшой полярной ангидридной головки ограничивает растворимость в воде; в присутствии воды молекула подвергается гидролизу с образованием соответствующей цис-эндо дикарбоновой кислоты. Растворимость и фазовое поведение в рецептуре будут сильно зависеть от содержания воды и pH: в нейтральных и щелочных водных условиях гидролиз усиливается, тогда как в неабразивных органических средах сохраняется функциональность ангидрида.
Реакционная способность и стабильность
Функциональная группа ангидрида является электрофильной и проходит стандартные реакции переноса ацилирования: быстрая реакция с спиртами (с образованием полууэфиров), с аминами (с образованием амийных кислот и, при циклодегидратации, имидов), а также с водой (гидролиз с образованием дикарбоновой кислоты). Напряжённая двойная связь норборнена увеличивает реакционную способность как диенофила в реакциях Дильса–Альдера и может участвовать в радикальных или каталитических реакциях присоединения при подходящих условиях. Соединение стабильно при хранении в сухом состоянии, защищённом от нуклеофилов и оснований; воздействие влаги, сильных нуклеофилов или длительный нагрев ведёт к гидролизу или разложению. Хранение в инертных, сухих условиях снижает риск нежелательных превращений. Следует избегать сильных оснований и сильных нуклеофилов, вызывающих раскрытие кольца или быстрый гидролиз.
Термодинамические данные
Стандартные энтальпии и теплоёмкость
Экспериментально установленные данные по данному свойству в текущем контексте отсутствуют.
Молекулярные параметры
Молекулярный вес и формула
- Молекулярная формула: \(\ce{C9H8O3}\)
- Молекулярная масса (расчётная): 164.16
- Точная / мономассовая масса: 164.047344113
Дополнительные вычисленные дескрипторы: HeavyAtomCount = 12; Формальный заряд = 0; Сложность = 277.
LogP и полярность
- XLogP (XLogP3-AA): 0.7
- Топологическая полярная поверхность (TPSA): 43.4 Å^2
- Доноры водородных связей: 0
- Акцепторы водородных связей: 3
- Количество вращающихся связей: 0
Эти параметры указывают на умеренную полярность и низкую способность к донорству водородных связей, что согласуется с ограниченной водорастворимостью и хорошей растворимостью в полярных органических растворителях.
Структурные особенности
Структура представляет собой бициклическую систему цис-эндо норборнена с интегрированным ангидридом (2,3-дикарбоновый ангидрид) в эндо-ориентации. Сочетание напряжённого бициклического скелета, эндо-расположенного ангидрида и реакционноспособной двойной связи придаёт молекуле выраженную реакционную способность как диенофила и ацилирующего агента. Вычисленные стереохимические параметры показывают количество определённых стереоцентров атомов = 2 и неопределённых стереоцентров атомов = 2, что отражает присутствие хиральных центров и определённые конформационные или стереохимические неопределённости в вычислительном присвоении.
Идентификаторы и синонимы
Регистрационные номера и коды
- CAS RN: 129-64-6
- Номер Nikkaji: J827.810E
- CID: 9964188
- InChIKey: KNDQHSIWLOJIGP-DPTVFECHSA-N
- InChI:
InChI=1S/C9H8O3/c10-8-6-4-1-2-5(3-4)7(6)9(11)12-8/h1-2,4-7H,3H2/t4-,5+,6?,7? - SMILES:
C1[C@@H]2C=C[C@H]1C3C2C(=O)OC3=O
Синонимы и структурные наименования
Приведённые заявителем синонимы включают:
- цис-5-Норборнен-эндо-2,3-дикарбоновый ангидрид
- (1S,7R)-4-оксатрицикл[5.2.1.0²,⁶]дек-8-ен-3,5-дион
- цис-эндо-5-Норборнен-2,3-дикарбоновый ангидрид
- SCHEMBL533614
- KNDQHSIWLOJIGP-DPTVFECHSA-N
- AKOS015901285
- AS-14679
- цис-5-норбомене-эндо-2,3-дикарбоновый ангидрид
Альтернативные или исторические синонимы (из аннотаций источников) включают:
- Карбиковый ангидрид
- Химиковый ангидрид
- Химикангидрид
- Надиковый ангидрид
- C9H8O3
- 5-Норборнен-2,3-дикарбоновый ангидрид
- Бициклo[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновый ангидрид
- (4R,7S)-3a,4,7,7a-тетрагидро-4,7-метаноизобензофуран-1,3-дион
Промышленные и коммерческие применения
Типичные области применения и отраслевые сегменты
Циклические ангидриды норборнена, такие как данное соединение, преимущественно используются в качестве реакционноспособных диенофилов и ацилирующих реагентов в органическом синтезе и полимерной химии. На уровне класса соединений типичные применения включают использование в качестве мономерного или комономерного структурного блока в специальных смолах и покрытиях, в качестве компонента отверждения или сшивки в термореактивных системах (через ангидридно-эпоксидную химию) и как диенофил в стратегиях функционализации по реакции Дильса–Альдера для синтеза сложных промежуточных соединений. Реакционная активность молекулы также делает её полезной в лабораторном органическом синтезе для получения имидов и связанных с ними производных.
Роль в синтезе и рецептурах
В препаративной химии ангидрид реагирует с нуклеофилами (спиртами, аминами) с образованием полууэфиров и аминоуксусных кислот, которые могут быть превращены в имиды путем дегидратации. Двойная связь норборнена позволяет проводить перекислотные (реакции Дильса–Альдера) и радикальные реакции присоединения, что дает возможность введения дополнительной функциональности или сшивания. В рецептурах функциональность ангидрида может выступать как латентный отверждающий агент (реагирующий с эпоксидными смолами) или как точка для прививки и модификации полимеров. Конкретного краткого резюме по применению в текущем контексте данных не предоставлено; на практике выбор этого вещества основывается на его общих свойствах, описанных выше.
Общая информация по безопасности и обращению
Острая и профессиональная токсичность
Конкретные показатели острой токсичности не приведены в текущем контексте данных. Как циклический ангидрид, вещество следует рассматривать как раздражитель кожи, глаз и дыхательных путей; ангидриды в целом могут вызывать сенсибилизацию дыхательных путей или бронхиальное раздражение у чувствительных лиц. Меры контроля на рабочих местах должны минимизировать ингаляционное и кожное воздействие: использовать местную вытяжную вентиляцию, герметичные системы обращения при возможности, а также соответствующие индивидуальные средства защиты (перчатки, средства защиты глаз, респиратор по необходимости).
Рекомендации по хранению и обращению
Хранить в прохладном, сухом, хорошо проветриваемом помещении в плотно закрытой таре для минимизации контакта с влагой и нуклеофильными загрязнителями, способными гидролизовать или реагировать с ангидридом. Избегать контакта с сильными основаниями, сильными нуклеофилами и материалами, которые могут катализировать гидролиз. Для длительной стабильности обычно применяют хранение в инертной атмосфере (сухой азот или аргон) и при низкой температуре. Для получения подробной информации о рисках, транспортировке и нормативном регулировании пользователям следует обращаться к специфическому паспорту безопасности (SDS) и местному законодательству.
