ペンタメチルシクロペンタジエン

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ペンタメチルシクロペンタジエン
識別情報
CAS登録番号 4045-44-7
特性
化学式 C10H16
モル質量 136.24 g/mol
沸点

55–60 °C (13 mmHg)

への溶解度 微溶
危険性
引火点 114 °C
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエン (: 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadiene, Cp*H) とは、炭化水素、環状ジエンのひとつ。示性式は C5Me5H (Me = CH3) と表され[1]シクロペンタジエンの各炭素上の水素が1個ずつメチル基に置き換わった構造を持つ。1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエンは水素を一つ失った 1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニルの前駆体として有機金属化合物の合成に用いられる。その 1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニルは Cp* と略記される有用な配位子である[2]。シクロペンタジエンと異なり、ペンタメチルシクロペンタジエンはディールス・アルダー反応により二量化する傾向はない。市販品が入手可能。

合成[編集]

ペンタメチルシクロペンタジエンの最初の合成例ではチグリンアルデヒド (trans-2-メチル-2-ブテナール) から出発し、2,3,4,5-テトラメチル-2-シクロペンテノンを経由してペンタメチルシクロペンタジエンを得ていた[3]。それに変わる手法として、2分子の2-ブテニルリチウムを酢酸エチルに加えて得たアルコールから、酸触媒により脱水環化させる手法が大量合成法として報告された[4][5]

MeCH=C(Li)Me + MeC(O)OEt → (MeCH=C(Me))2C(OLi)Me + LiOEt

(MeCH=C(Me))2C(OLi)Me + H+ → Cp*H + H2O + Li+

Cp* 錯体の合成[編集]

下式に、Cp* 錯体を合成する典型例を示す[6]

Cp*H + C4H9Li → LiCp* + C4H10

LiCp* + TiCl4 → TiCp*Cl3 + LiCl

2 Cp*H + 2 Fe(CO)5 → [FeCp*(CO)2]2 + H2

かつては、ヘキサメチルデュワーベンゼンが良い Cp* 源として、例えば [RhCp*Cl2]2 の合成で用いられていた。

Cp* と Cp の比較[編集]

シクロペンタジエンから誘導されるシクロペンタジエニル (C5H5, Cp) と比べ、ペンタメチルシクロペンタジエニル (Cp*) には配位子としていくつかの利点がある。Cp* は Cp に比べて電子豊富であるため、電子供与性が高く金属から離れにくい。また、メチル基の立体障害のため錯体に速度論的な安定性をもたらすため、望まない重合や望まない化学種の攻撃を防ぐ。さらに溶解性を高める。

脚注[編集]

  1. ^ Overview of Cp* Compounds: Elschenbroich, C. and Salzer, A. Organometallics: a Concise Introduction (1989) p. 47.
  2. ^ Yamamoto, A. Organotransition Metal Chemistry: Fundamental Concepts and Applications. (1986) p. 105.
  3. ^ de Vries, L. "Preparation of 1,2,3,4,5-Pentamethyl-cyclopentadiene, 1,2,3,4,5,5-Hexamethyl-cyclopentadiene, and 1,2,3,4,5-Pentamethyl-cyclopentadienylcarbinol" J. Org. Chem. 1960, 25, 1838. DOI: 10.1021/jo01080a623
  4. ^ Threlkel, S.; Bercaw, J. E.; Seidler, P. F.; Stryker, J. M.; Bergman, R. G. Organic Syntheses, Coll. Vol. 8, p.505 (1993); Vol. 65, p.42 (1987). オンライン版
  5. ^ Fendrick, C. M.; Schertz, L. D.; Mintz, E. A.; Marks, T. J. "Large-Scale Synthesis of 1,2,3,4,5-Pentamethylcyclopentadiene". Inorganic Syntheses Vol. 29, p.193–198, (1992). DOI: 10.1002/9780470132609.ch47
  6. ^ King, R. B.; Bisnette M. B. "Organometallic chemistry of the transition metals XXI. Some π-pentamethylcyclopentadienyl derivatives of various transition metals". J. Organomet. Chem. 1967, 8, 287–297. DOI: 10.1016/S0022-328X(00)91042-8