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[3.3.1.13,7]癸烷 | ||
| 識別 | |||
| CAS號 | 281-23-2 | ||
| SMILES |
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| 性質 | |||
| 化學式 | C10H16 | ||
| 摩爾質量 | 136.23 g·mol?1 | ||
| 外觀 | 白色粉末 | ||
| 密度 | 1.07 g/cm3 (固，20°C) | ||
| 熔點 | 270 °C (543 K) | ||
| 溶解性（水） | 難溶 | ||
| 溶解性（烴類） | 可溶 | ||
| 結構 | |||
| 晶體結構 | 面心立方 | ||
| 偶極矩 | 0 D | ||
| 危險性 | |||
| 安全術語 | S：R24/25, R37, R45 | ||
| 主要危害 | 可燃 | ||
| 相關物質 | |||
| 相關化合物 | 美金剛胺，金剛乙胺，金剛烷胺 | ||
| 若非注明，所有數據均出自一般條件（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
金剛烷（化學式：C10H16，三環[3.3.1.13,7]癸烷）是無色晶狀固體，有樟腦氣味。化學性質穩定，對光穩定，親油性強，天然存在于石油中。它是分子式為C10H16的異構體中最穩定的。
目錄 |
結構
金剛烷的碳架結構相當于是金剛石晶格網絡中的一個晶胞。故得金剛烷這個名字。
采取金剛烷型結構的化合物有：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位可發生取代反應。由四氫化雙環戊二烯在三鹵化鋁酸催化下發生重排反應制得，其衍生物可作耐熱劑、耐溶劑、化學穩定劑、光敏材料原料、環氧樹脂固化劑、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現了金剛烷。次年利用X射線技術證實了其結構。[3]
金剛烷最早是由旅居瑞士的南斯拉夫化學家普雷洛格（Vladimir Prelog）于1941年通過逐步合成法經歷二十幾步合成的[4][5]。
當時金剛烷是一個相當金貴的化合物。
1957年美國普林斯頓的化學家施萊爾（Paul Schleyer）在試圖用氯化鋁做催化劑將內型的氫化二聚環戊二烯加熱轉化成外型異構體的實驗時無意中發現產物中含有大約10%的金剛烷副產物。[6][7]施萊爾抓住了這個機會，通過優化條件提高了金剛烷的產率。于是只要從廉價的石化產品環戊二烯二聚體兩步即可制得金剛烷。從此金剛烷的價格像雪崩一樣掉了下來，成為一個十分便宜易得的化合物。
在二十世紀五十年代，金剛烷合成新方法的出現正應了“天時、地利、人和”這句話。 因為在那個時代物理有機化學的研究剛好大規模開展起來。人們開始通過新技術來系統研究有機化學的機理過程，并提出了很多相關理論。當時的研究涉及化合物的結構對反應速度的影響，人們需要往化合物中引入一種合適的帶大位阻基團來考察反應發生的變化，金剛烷基成了一種理想的大位阻基團，而它的價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構引起化學界的濃厚興趣，滋生了籠狀化合物化學的誕生。到后來發現金剛烷胺有抗病毒活性，更得到了藥學界的格外關注。現在的化學界，圍繞金剛烷的系統研究已經儼然形成了一門獨立的學科：金剛烷化學。
1-金剛烷基是體積較大且穩定的取代基，存在于一些穩定卡賓（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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