डाइसाइक्लोपेंटैडीन
 endo‑Dicyclopentadiene (left) exo‑Dicyclopentadiene (right)
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 Ball-and-stick model of endo‑Dicyclopentadiene
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| Names | |
|---|---|
| IUPAC name
Tricyclo[5.2.1.02,6]deca-3,8-diene
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| Other names
1,3-Dicyclopentadiene, Bicyclopentadiene, 3a,4,7,7a-Tetrahydro-1H-4,7-methanoindene
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| Identifiers | |
3D model (JSmol)
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| Abbreviations | DCPD |
| 1904092 | |
| ChemSpider | |
| EC Number |
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| KEGG | |
| MeSH | Dicyclopentadiene |
PubChem CID
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| RTECS number |
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| UNII | |
| UN number | UN 2048 |
| Properties | |
| C10H12 | |
| Molar mass | 132.20 g/mol |
| Appearance | Colorless, crystalline solid[2] |
| Odor | camphor-like[2] |
| Density | 0.978 g/cm3 |
| Melting point | 32.5 °C (90.5 °F; 305.6 K) |
| Boiling point | 170 °C (338 °F; 443 K) |
| 0.02%[2] | |
| Solubility | very soluble in ethyl ether, ethanol soluble in acetone, dichloromethane, ethyl acetate, n-hexane, toluene |
| log P | 2.78 |
| Vapor pressure | 180 Pa (20 °C)[2] |
| Hazards | |
| NFPA 704 (fire diamond) | |
| Flash point | 32 °C (90 °F; 305 K) |
| 503 °C (937 °F; 776 K) | |
| Explosive limits | 0.8%-6.3%[2] |
| NIOSH (US health exposure limits): | |
PEL (Permissible)
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none[2] |
REL (Recommended)
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TWA 5 ppm (30 mg/m3)[2] |
IDLH (Immediate danger)
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N.D.[2] |
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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डाइसाइक्लोपेंटैडीन, संक्षिप्त DCPD, सूत्र C10H12 के साथ एक रासायनिक यौगिक है। कमरे के तापमान पर, यह एक सफेद भंगुर मोम है, हालांकि कम शुद्धता वाले नमूने पुआल के रंग के तरल पदार्थ हो सकते हैं। शुद्ध सामग्री से कुछ हद तक सोया मोम या कपूर की गंध आती है, कम शुद्ध नमूनों में तेज तीखी गंध होती है। इसका ऊर्जा घनत्व 10,975 Wh /l है। डायसाइक्लोपेंटैडिएन बड़ी मात्रा में नेफ्था और गैस के तेल से एथिलीन के भाप के टूटने में सह-उत्पादित होता है। प्रमुख उपयोग रेजिन में है, विशेष रूप से, असंतृप्त पॉलिएस्टर रेजिन। इसका उपयोग स्याही, ग्लू और पेंट में भी किया जाता है।
2001 में दुनिया भर में शीर्ष सात आपूर्तिकर्ताओं की वार्षिक क्षमता 179 किलोटन (395 मिलियन पाउंड) थी।
संश्लेषण और संरचना
डाइसाइक्लोपेंटैडिएन बनाने के लिए कमरे के तापमान पर साइक्लोपेंटैडिएन का सहज डिमराइजेशन 24 घंटे में लगभग 50% रूपांतरण के लिए आगे बढ़ता है और 99: 1 अनुपात से बेहतर में एंडो आइसोमर को काइनेटिक रूप से पसंदीदा उत्पाद (लगभग 150: 1 एंडो : 80 डिग्री सेल्सियस पर एक्सो ) के रूप में प्राप्त करता है।[3] हालांकि, लंबे समय तक गर्म करने से एक्सो आइसोमर का आइसोमेराइजेशन होता है। शुद्ध एक्सो आइसोमर पहले हाइड्रोयोडो- एक्सो -डाइसाइक्लोपेंटैडिएन के बेस-मध्यस्थता उन्मूलन द्वारा तैयार किया गया था। [4] थर्मोडायनामिक रूप से, एक्सो आइसोमर एंडो आइसोमर की तुलना में लगभग 0.7 किलो कैलोरी/मोल अधिक स्थिर होता है। [5] एक्सो आइसोमर में 19 डिग्री सेल्सियस का कम गलनांक भी होता है।[6]
प्रतिक्रियाएं
150 डिग्री सेल्सियस से ऊपर, डाइसाइक्लोपेंटैडीन एक रेट्रो-डायल्स-एल्डर प्रतिक्रिया से साइक्लोपेंटैडीन उत्पन्न करने के लिए एक सराहनीय दर से गुजरता है। प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है और कमरे के तापमान पर साइक्लोपेंटैडीन डाइसाइक्लोपेंटैडीन को फिर से बनाने के लिए घंटों के दौरान मंद हो जाता है। साइक्लोपेंटाडीन डायल्स-एल्डर प्रतिक्रियाओं में एक उपयोगी आहार है और साथ ही ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन विज्ञान में मेटालोसीन का अग्रदूत है। यह मोनोमर के रूप में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं है, क्योंकि डाइसाइक्लोपेंटैडीन का तेजी से गठन होता है; इसलिए, इसे आवश्यक होने से कुछ समय पहले डाइसाइक्लोपेंटैडीन (डिमर को गर्म करना और आसवन द्वारा मोनोमर को अलग करना) को तोड़कर तैयार किया जाना चाहिए।
इस प्रक्रिया के थर्मोडायनामिक मापदंडों को मापा गया है। वाष्प चरण में लगभग 125 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, साइक्लोपेंटैडीन मोनोमर के लिए पृथक्करण थर्मोडायनामिक रूप से अनुकूल होने लगता है (पृथक्करण स्थिरांक Kd = [cyclopentadiene]2 / [dicyclopentadiene] > 1) उदाहरण के लिए, K . का मानd 149 डिग्री सेल्सियस और 195 डिग्री सेल्सियस पर क्रमशः 277 और 2200 पाया गया।[7] एक्सट्रपलेशन द्वारा, Kd 10 . के क्रम पर है-4 25 डिग्री सेल्सियस पर, और पृथक्करण प्रतिकूल है। डायल्स-एल्डर प्रतिक्रिया के लिए ΔH ° और ΔS ° के नकारात्मक मूल्यों के अनुरूप, उच्च तापमान पर डाइसाइक्लोपेंटैडीन का पृथक्करण अधिक थर्मोडायनामिक रूप से अनुकूल है। संतुलन स्थिरांक माप का अर्थ है कि साइक्लोपेंटैडीन डिमराइजेशन के लिए H° = -18 kcal/mol और S° = -40 eu।[8]
डायसाइक्लोपेंटैडीन पोलीमराइज़ करता है। कॉपोलिमर एथिलीन या स्टाइरीन के साथ बनते हैं। " नॉरबोर्निन डबल बॉन्ड" भाग लेता है।[9] रिंग-ओपनिंग मेटाथेसिस पोलीमराइज़ेशन का उपयोग करके एक होमोपोलिमर पॉलीडिसाइक्लोपेंटैडिएन बनता है।
DCP का हाइड्रोफॉर्माइलेशन TCD डायल्डिहाइड (TCD = ट्राईसाइक्लोडेकेन ) नामक डायलडिहाइड देता है। इस डायल्डिहाइड को डाइकारबॉक्सिलिक एसिड और एक डायोल में ऑक्सीकृत किया जा सकता है। इन सभी व्युत्पन्नों का बहुलक विज्ञान में कुछ उपयोग है।[10]
डीसीपी के हाइड्रोफॉर्माइलेशन से टीसीडी डायलडिहाइड (टीसीडी = ट्राइसाइक्लोडेकेन ) नामक डायल्डिहाइड मिलता है। इस डायल्डिहाइड को डाइकारबॉक्सिलिक अम्ल और एक डियोल में ऑक्सीकृत किया जा सकता है। इन सभी व्युत्पन्नों का बहुलक विज्ञान में कुछ उपयोग है।[11]
डाइसाइक्लोपेंटैडीन का हाइड्रोजनीकरण टेट्राहाइड्रोडायसाइक्लोपेंटैडीन देता है,C
10H
16, जो जेट ईंधन JP-10 का एक घटक है,[12] और एडमॉन्टन को पुनर्व्यवस्थित करता है[13][14] ऊंचे तापमान पर एल्यूमीनियम क्लोराइड या एसिड के साथ है।
संदर्भ
- ↑ Merck Index, 11th Edition, 2744
- ↑ Jump up to: 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0204". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- ↑ Xu, Rui; Jocz, Jennifer N.; Wiest, Lisa K.; Sarngadharan, Sarath C.; Milina, Maria; Coleman, John S.; Iaccino, Larry L.; Pollet, Pamela; Sievers, Carsten (2019-09-05). "Cyclopentadiene Dimerization Kinetics in the Presence of C5 Alkenes and Alkadienes". Industrial & Engineering Chemistry Research. 58 (50): 22516–22525. doi:10.1021/acs.iecr.9b04018. ISSN 0888-5885.
- ↑ Bartlett, Paul D.; Goldstein, Irving S. (1947-10-01). "exo-Dicyclopentadiene". Journal of the American Chemical Society. 69 (10): 2553. doi:10.1021/ja01202a501. ISSN 0002-7863.
- ↑ Narayan, Adithyaram; Wang, Beibei; Nava Medina, Ilse Belen; Mannan, M. Sam; Cheng, Zhengdong; Wang, Qingsheng (2016-11-01). "Prediction of heat of formation for exo-Dicyclopentadiene". Journal of Loss Prevention in the Process Industries (in English). 44: 433–439. doi:10.1016/j.jlp.2016.10.015. ISSN 0950-4230.
- ↑ Jamróz, Małgorzata E; Gałka, Sławomir; Dobrowolski, Jan Cz (September 2003). "On dicyclopentadiene isomers". Journal of Molecular Structure: THEOCHEM. 634 (1–3): 225–233. doi:10.1016/S0166-1280(03)00348-8.
- ↑ Wilson, Philip J.; Wells, Joseph H. (1944-02-01). "साइक्लोपेंटैडीन का रसायन और उपयोग।". Chemical Reviews. 34 (1): 1–50. doi:10.1021/cr60107a001. ISSN 0009-2665.
- ↑ Lenz, Terry G.; Vaughan, John D. (1989-02-01). "1,3-साइक्लोपेंटैडीन के डिमराइजेशन के लिए संतुलन स्थिरांक और अन्य थर्मोडायनामिक गुणों की भविष्यवाणी करने के लिए बल-क्षेत्र गणना को नियोजित करना". The Journal of Physical Chemistry. 93 (4): 1592–1596. doi:10.1021/j100341a081. ISSN 0022-3654.
- ↑ Li, Xiaofang; Hou, Zhaomin (2005). "Scandium-Catalyzed Copolymerization of Ethylene with Dicyclopentadiene and Terpolymerization of Ethylene, Dicyclopentadiene, and Styrene". Macromolecules. 38 (16): 6767. Bibcode:2005MaMol..38.6767L. doi:10.1021/ma051323o.
- ↑ Kohlpaintner, Christian; Schulte, Markus; Falbe, Jürgen; Lappe, Peter; Weber, Jürgen (2008). "Aldehydes, Aliphatic". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a01_321.pub2.
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- ↑ "दहन रसायन". Department of Chemistry, College of Science, the University of Utah. The University of Utah. Retrieved 12 January 2022.
- ↑ Schleyer, Paul von R.; Donaldson, M. M.; Nicholas, R. D.; Cupas, C. (1973). "Adamantane". Organic Syntheses.; Collective Volume, vol. 5, p. 16
- ↑ Hönicke, Dieter; Födisch, Ringo; Claus, Peter; Olson, Michael (2002). "Cyclopentadiene and Cyclopentene". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a08_227.
बाहरी संबंध
- MSDS for dicyclopentadiene
- Inchem fact sheet for dicyclopentadiene
- CDC — NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
