金剛烷
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| 金剛烷 | |||
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| IUPAC名 Adamantane[1] |
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| 別名 | 三環(huán)[3.3.1.13,7]癸烷 | ||
| 識別 | |||
| CAS號 | 281-23-2 | ||
| SMILES |
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| 性質(zhì) | |||
| 化學(xué)式 | C10H16 | ||
| 摩爾質(zhì)量 | 136.23 g·mol?1 | ||
| 外觀 | 白色粉末 | ||
| 密度 | 1.07 g/cm3 (固，20°C) | ||
| 熔點(diǎn) | 270 °C (543 K) | ||
| 溶解性（水） | 難溶 | ||
| 溶解性（烴類） | 可溶 | ||
| 結(jié)構(gòu) | |||
| 晶體結(jié)構(gòu) | 面心立方 | ||
| 偶極矩 | 0 D | ||
| 危險(xiǎn)性 | |||
| 安全術(shù)語 | S：R24/25, R37, R45 | ||
| 主要危害 | 可燃 | ||
| 相關(guān)物質(zhì) | |||
| 相關(guān)化合物 | 美金剛胺，金剛乙胺，金剛烷胺 | ||
| 若非注明，所有數(shù)據(jù)均出自一般條件（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
金剛烷（化學(xué)式：C10H16，三環(huán)[3.3.1.13,7]癸烷）是無色晶狀固體，有樟腦氣味?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對光穩(wěn)定，親油性強(qiáng)，天然存在于石油中。它是分子式為C10H16的異構(gòu)體中最穩(wěn)定的。
目錄 |
結(jié)構(gòu)
金剛烷的碳架結(jié)構(gòu)相當(dāng)于是金剛石晶格網(wǎng)絡(luò)中的一個晶胞。故得金剛烷這個名字。
采取金剛烷型結(jié)構(gòu)的化合物有：P4O6、As4O6、P4O10 (= (PO)4O6)、P4S10 (= (PS)4S6)和N4(CH2)6等。[2]
制備
金剛烷的橋頭碳原子1、3、5、7位可發(fā)生取代反應(yīng)。由四氫化雙環(huán)戊二烯在三鹵化鋁酸催化下發(fā)生重排反應(yīng)制得，其衍生物可作耐熱劑、耐溶劑、化學(xué)穩(wěn)定劑、光敏材料原料、環(huán)氧樹脂固化劑、合成潤滑劑及藥物。
金剛烷簡史
1932年捷克人Landa等人從南摩拉維亞油田的石油分餾物中發(fā)現(xiàn)了金剛烷。次年利用X射線技術(shù)證實(shí)了其結(jié)構(gòu)。[3]
金剛烷最早是由旅居瑞士的南斯拉夫化學(xué)家普雷洛格（Vladimir Prelog）于1941年通過逐步合成法經(jīng)歷二十幾步合成的[4][5]。
當(dāng)時金剛烷是一個相當(dāng)金貴的化合物。
1957年美國普林斯頓的化學(xué)家施萊爾（Paul Schleyer）在試圖用氯化鋁做催化劑將內(nèi)型的氫化二聚環(huán)戊二烯加熱轉(zhuǎn)化成外型異構(gòu)體的實(shí)驗(yàn)時無意中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中含有大約10%的金剛烷副產(chǎn)物。[6][7]施萊爾抓住了這個機(jī)會，通過優(yōu)化條件提高了金剛烷的產(chǎn)率。于是只要從廉價(jià)的石化產(chǎn)品環(huán)戊二烯二聚體兩步即可制得金剛烷。從此金剛烷的價(jià)格像雪崩一樣掉了下來，成為一個十分便宜易得的化合物。
在二十世紀(jì)五十年代，金剛烷合成新方法的出現(xiàn)正應(yīng)了“天時、地利、人和”這句話。 因?yàn)樵谀莻€時代物理有機(jī)化學(xué)的研究剛好大規(guī)模開展起來。人們開始通過新技術(shù)來系統(tǒng)研究有機(jī)化學(xué)的機(jī)理過程，并提出了很多相關(guān)理論。當(dāng)時的研究涉及化合物的結(jié)構(gòu)對反應(yīng)速度的影響，人們需要往化合物中引入一種合適的帶大位阻基團(tuán)來考察反應(yīng)發(fā)生的變化，金剛烷基成了一種理想的大位阻基團(tuán)，而它的價(jià)格又非常適時地下降到可以接受的程度。
除此以外，由于金剛烷的特殊籠狀結(jié)構(gòu)引起化學(xué)界的濃厚興趣，滋生了籠狀化合物化學(xué)的誕生。到后來發(fā)現(xiàn)金剛烷胺有抗病毒活性，更得到了藥學(xué)界的格外關(guān)注?，F(xiàn)在的化學(xué)界，圍繞金剛烷的系統(tǒng)研究已經(jīng)儼然形成了一門獨(dú)立的學(xué)科：金剛烷化學(xué)。
1-金剛烷基是體積較大且穩(wěn)定的取代基，存在于一些穩(wěn)定卡賓（Persistent carbene）中。著名的雅各布森(Jacobson)不對稱狄爾斯-阿爾德反應(yīng)催化劑就包含一個金剛烷基。
參考資料
- ↑ page 41, a 2004 IUPAC guide, adamantane is the "preferred IUPAC name."
- ↑ Vitall, J. J., "The Chemistry of Inorganic and Organometallic Compounds with Adamantane-Like Structures", Polyhedron, 1996, 15, 1585-1642
- ↑ Landa, S.; Machácek, V. (1933). Collection Czech. Chem. Commun. 5: 1.
- ↑ Prelog, V., Seiwerth,R.. über die Synthese des Adamantans. Berichte. 1941, 74: 1644 - 1648. doi:10.1002/cber.19410741004.
- ↑ Prelog, V., Seiwerth,R.. über eine neue, ergiebigere Darstellung des Adamantans. Berichte. 1941, 74: 1769 - 1772. doi:10.1002/cber.19410741109.
- ↑ Schleyer, P. von R.. A Simple Preparation of Adamantane. J. Am. Chem. Soc.. 1957, 79: 3292-3292. doi:10.1021/ja01569a086.
- ↑ Schleyer, P. von R.; Donaldson, M. M.; Nicholas, R. D.; Cupas, C. "Adamantane", Organic Syntheses, Coll. Vol. 5, p.16 (1973); Vol. 42, p.8 (1962).
參考來源
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