ジシクロペンタジエン

ジシクロペンタジエン^[1]
	; エンド-ジシクロペンタジエン（左）エキソ-ジシクロペンタジエン（右）
	; エンド-ジシクロペンタジエンの球棒モデル
名前
	IUPAC名トリシクロ[5.2.1.0 2,6 ]デカ-3,8-ジエン
	その他の名前 1,3-ジシクロペンタジエン、ビシクロペンタジエン、3a,4,7,7a-テトラヒドロ-1H - 4,7-メタノインデンエンド異性体: (3a R ,4 S ,7 R ,7a S )-; エキソ異性体: (3a S ,4 S ,7 R ,7a R )-;
識別子
CAS番号	1755-01-7 (エンド-形) ; 77-73-6 (非特異的) ; 933-60-8 (エキソ型);
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
略語	DCPD
バイルシュタイン参考文献	1904092
ケムスパイダー	6247 ; 24532442 ( 2時間12分) ; 4933978 (6ル) ; 8572323 (1 S、7 R ) ;
ECHA 情報カード	100.000.958
EC番号	201-052-9;
ケッグ	C14411 ;
メッシュ	ジシクロペンタジエン
パブケム CID	6492; 6428576 (6レス); 10396885 (1 S、7 R );
RTECS番号	PC1050000;
ユニ	88Z4HUV8LI ;
国連番号	国連2048
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID5025023;
	InChI InChI=1S/C10H12/c1-2-9-7-4-5-8(6-7)10(9)3-1/h1-2,4-5,7-10H,3,6H2 キー: HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/C10H12/c1-2-9-7-4-5-8(6-7)10(9)3-1/h1-2,4-5,7-10H,3,6H2 キー: HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYAO;
	笑顔 C1C=CC2C1C3CC2C=C3;
プロパティ
化学式	炭素10水素12
モル質量	132.20 グラム/モル
外観	無色の結晶性固体
臭い	樟脳のような
密度	0.978グラム/ cm3
融点	32.5 °C (90.5 °F; 305.6 K)
沸点	170 °C (338 °F; 443 K)
水への溶解度	0.02%
溶解度	エチルエーテル、エタノールに非常に溶けやすい。アセトン、ジクロロメタン、酢酸エチル、n-ヘキサン、トルエン; に溶ける。
ログP	2.78
蒸気圧	180パスカル（20℃）
危険
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	1 3 1
引火点	32 °C (90 °F; 305 K)
自然発火; 温度	503 °C (937 °F; 776 K)
爆発限界	0.8%-6.3%
	NIOSH（米国健康暴露限界）：
PEL (許可)	なし
REL (推奨)	TWA 5 ppm（30 mg/m 3）
IDLH（差し迫った危険）	ND
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

ジシクロペンタジエン（略称DCPD ）は、化学式C ₁₀ H ₁₂の化合物です。室温では白色の脆いワックスですが、純度の低いサンプルは麦わら色の液体になることがあります。純粋な物質はやや大豆ワックスまたは樟脳の匂いがしますが、純度の低いサンプルはより強い刺激臭があります。エネルギー密度は 10,975 Wh /l です。ジシクロペンタジエンは、ナフサと軽油をエチレンに蒸気分解する際に大量に副生されます。主な用途は樹脂、特に不飽和ポリエステル樹脂です。インク、接着剤、塗料にも使用されます。

2001 年の世界のトップ 7 サプライヤーの年間生産能力は合計で 179 キロトン (3 億 9,500 万ポンド) でした。

_DCPDは1885年にヘンリー・ロスコー_によってフェノールの熱分解生成物の中のC10H12炭化水素として_発見されました。ロスコーはその構造を特定しませんでしたが（構造はその後10年間に判明しました）、それがC5H6炭化水素の二量体であると正確に推測しました_。 [ 3 ] [ ⁴^]

歴史と構造

長年、ジシクロペンタジエンの構造は、2つのサブユニット間の融合としてシクロブタン環を特徴とすると考えられていました。アルダーと同僚の努力により、1931年に構造が推定されました。^[5]

室温で純粋なシクロペンタジエンを自発的に二量化してジシクロペンタジエンを形成すると、24時間で約50%の変換率まで進行し、速度論的に好ましい生成物としてエンド異性体が99:1以上の比率で生成する（80℃で約150:1のエンド：エキソ）。 ^{[6]しかし、長時間加熱すると}エキソ異性体への異性化が起こる。純粋なエキソ異性体は、最初にヨウ化水素-エキソ-ジシクロペンタジエンの塩基媒介脱離によって調製された。^[7] 熱力学的には、エキソ異性体はエンド異性体よりも約0.7 kcal/mol安定している。^[8]エキソ異性体の融点はまた、19℃とより低いことが報告されている。[ ^9]両方の異性体はキラルである。

反応

150 °C を超えると、ジシクロペンタジエンは逆ディールス・アルダー反応をかなりの速度で起こしてシクロペンタジエンを生成します。この反応は可逆的で、室温ではシクロペンタジエンは数時間かけて二量体化し、再びジシクロペンタジエンを形成します。シクロペンタジエンはディールス・アルダー反応で有用なジエンであり、有機金属化学ではメタロセンの前駆体です。ジシクロペンタジエンは急速に形成されるため、モノマーとしては市販されていません。そのため、必要になる直前にジシクロペンタジエンを「クラッキング」（二量体を加熱し、蒸留によってモノマーを単離する）して準備する必要があります。

このプロセスの熱力学的パラメータが測定されている。気相中の約 125 °C を超える温度では、シクロペンタジエンモノマーへの解離が熱力学的に有利になり始める (解離定数K _d = [シクロペンタジエン] ² / [ジシクロペンタジエン] > 1 )。たとえば、 149 °C および 195 °C でのK _dの値は、それぞれ 277 および 2200 であることが判明した。^[10] 外挿により、K _{d は25 °C で 10}^–4 のオーダーであり、解離は不利である。ディールス・アルダー反応の Δ H ° および Δ S °の負の値と一致して、ジシクロペンタジエンの解離は高温でより熱力学的に有利である。平衡定数測定によると、シクロペンタジエンの二量化ではΔH° = –18 kcal/mol、ΔS° = –40 euとなる。[ 11 ^]

ジシクロペンタジエンは重合する。エチレンまたはスチレンとの共重合体が形成される。「ノルボルネン二重結合」が関与する。^[12]開環メタセシス重合を使用して、ホモポリマーポリジシクロペンタジエンが形成される。

DCPのヒドロホルミル化により、TCDジアルデヒド（TCD =トリシクロデカン）と呼ばれるジアルデヒドが得られる。このジアルデヒドはジカルボン酸とジオールに酸化することができる。これらの誘導体はすべて高分子科学で何らかの用途がある。^[13]

ジシクロペンタジエンを水素化するとテトラヒドロジシクロペンタジエン（C
₁₀H
₁₆）はジェット燃料 JP-10の成分であり^[14] 、高温で塩化アルミニウムまたは酸と反応してアダマンタン^[15]^[16]に転位する。

参考文献

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外部リンク

ジシクロペンタジエンのMSDS
ジシクロペンタジエンに関するInchemファクトシート
CDC — NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド

[1] メルクインデックス、第11版、2744

[PGCH-2] NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0204」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。

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