环丁二烯
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| 环丁二烯 | |||
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| IUPAC英文名 | 1,3-Cyclobutadiene | ||
| 其它名稱 | 1,3-环丁二烯，[4]轮烯 | ||
| 識別 | |||
| CAS號 | |||
| SMILES | C1=CC=C1 | ||
| 性質 | |||
| 化學式 | C4H4 | ||
| 摩爾質量 | 52.07 g mol-1 | ||
| 若非注明，所有数据都依從国际单位制，以及来自标准状况（25 °C, 100 kPa）的条件。 化學品框的說明和參考文獻 |
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环丁二烯是最简单的[n]-轮烯（[4]-轮烯），化学式为C4H4。它是一个极不稳定的碳氢化合物，仅能单独存在5秒钟。红外光谱数据显示它为长方形结构，与休克尔规则所预测的平面正方形结构相矛盾。尽管环丁二烯含有交替的单双键，但是它不符合休克尔规则，因为它只有4个π电子，而4并非一个奇数的2倍。由于金属原子可提供2个电子，有些环丁二烯-金属化合物实际上是稳定的。
由于环丁二烯的π电子总能量要高于相应脂肪烃——1,3-丁二烯，因此它被称为是反芳香性的。然而最近的研究表明，环丁二烯并非正方形结构，而为长方形，而且1,2-二氘代-1,3-环丁二烯存在两个立体异构体。这说明其π电子是定域的，因而环丁二烯也不是反芳香性的。至于它不是正方形结构的原因，可以将它看作姜-泰勒效应在有机化学中的一个特殊应用。
环丁二烯在35K通过自身Diels-Alder反应二聚。
[编辑] 合成
在多次失败的尝试之后，德克萨斯州大学的Rowland Pettit终于在1965年首先制得环丁二烯，但他没能将它分离出来。他先用Fe4(CO)9和cis-二氯环丁二烯通过二次脱卤化氢反应来制备环丁二烯-三羰基铁络合物（C4H4Fe(CO)3），再用硝酸铈铵氧化该络合物：[1][2]
独立存在的环丁二烯会与缺电子的炔烃反应，产物是杜瓦苯衍生物：[3]
该杜瓦苯衍生物加热至90°C分解为邻苯二甲酸二甲酯。
用二炔的[2+2]环加成反应也可以制取环丁二烯的衍生物：以2,3,4,5-四苯基环戊-2,4-二酮作为捕获试剂，脱羰基后产物之一是环辛四烯的衍生物。[4]
![二炔[2+2]环加成反应](../../../../images/shared/thumb/c/c8/CyclobutadienSynthDessyWhite.png/400px-CyclobutadienSynthDessyWhite.png)
[编辑] 参见
[编辑] 参考资料
- ^ Cyclobutadiene- and Benzocyclobutadiene-Iron Tricarbonyl Complexes G. F. Emerson, L. Watts, R. Pettit; J. Am. Chem. Soc.; 1965; 87(1); 131-133. First Page
- ^ Iron, tricarbonyl (η4-1,3-cyclobutadiene)- R. Pettit and J. Henery Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.310 (1988); Vol. 50, p.21 (1970) Link
- ^ Cyclobutadiene L. Watts, J. D. Fitzpatrick, R. Pettit J. Am. Chem. Soc.; 1965; 87(14); 3253-3254. Abstract
- ^ Revisit of the Dessy-White Intramolecular Acetylene-Acetylene [2 + 2] Cycloadditions Chung-Chieh Lee, Man-kit Leung, Gene-Hsiang Lee, Yi-Hung Liu, and Shie-Ming Peng J. Org. Chem.; 2006; 71(22) pp 8417 - 8423; (Article) DOI:10.1021/jo061334v
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