Cycloheptatriène
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Le cycloheptatriène ou CHT est un liquide incolore qui a été l'objet d'un intérêt théorique récurrent en chimie organique. Il est très utilisé comme ligand en chimie organométallique et comme une brique de construction en synthèse organique.
| Cycloheptatriène | |||
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| Identification | |||
|---|---|---|---|
| Nom UICPA | cyclohepta-1,3,5-triène | ||
| Synonymes |
CHT |
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| No CAS | |||
| No ECHA | 100.008.061 | ||
| No CE | 208-866-3 | ||
| SMILES | |||
| InChI | |||
| Apparence | liquide incolore | ||
| Propriétés chimiques | |||
| Formule | C7H8 [Isomères] |
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| Masse molaire[2] | 92,138 4 ± 0,006 2 g/mol C 91,25 %, H 8,75 %, |
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| Susceptibilité magnétique | 59,8 ± 1,0×10-6 cm3·mol-1[1] | ||
| Propriétés physiques | |||
| T° fusion | −80 °C[3] | ||
| T° ébullition | 117 °C[3] | ||
| Solubilité | insoluble dans l'eau. | ||
| Masse volumique | 0,95 g·cm-3 à 25 °C[3] | ||
| Propriétés optiques | |||
| Indice de réfraction | 1,5211[3] | ||
| Précautions | |||
| SGH[3] | |||
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| Transport | |||
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| Écotoxicologie | |||
| DL50 | 171 mg/kg (souris, oral)[4] | ||
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |||
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Le cycloheptatriène n'est pas aromatique et son cycle n'est pas plan à cause du groupe CH2 dans le cycle. La perte d'un hydrure (H−) sur ce groupe méthylène donne le cation cycloheptatriényl plan et aromatique aussi appelé l'ion tropylium. Une voie de synthèse pratique vers cet ion emploie le pentachlorure de phosphore (PCl5) comme oxydant[5].
Synthèse
modifierBien que Albert Ladenburg découvrit le CHT en 1881 dans la décomposition de la tropine[6],[7], sa structure ne fut finalement prouvée qu'en 1901 par la synthèse de Richard Willstätter. Cette préparation part de la cycloheptanone et a donc prouvé la structure en cycle à 7 du CHT[8].
Le cycloheptatriène est obtenu en laboratoire par une réaction photochimique du benzène avec le diazométhane ou par pyrolyse de l'adduit du cyclohexène et du dichlorocarbène[9]. Une autre réaction classique pour la synthèse d'un dérivé du cycloheptatriène, appelé Buchner ring enlargement (élargissement de cycle de Buchner) démarre par la réaction du benzène avec le diazoacétate d'éthyle pour donner l'acide carboxylique norcaradiène correspondant, qui se réarrange à haute température avec une expansion de cycle (en) vers l'ester éthylique de l'acide cycloheptatriènecarboxylique[10],[11].
Réactions
modifierL'arrachage d'un ion hydrure de son groupe méthylène donne un composé plan aromatique, le cation cyclohepatriène appelé aussi ion tropylium. Une façon d'obtenir ce cation est l'utilisation de PCl5 comme oxydant[12]. Le CHT se comporte comme un diène pour des réactions de Diels-Alder. On connait également beaucoup de complexes métalliques du CHT, comme Cr(CO)3(C7H8)[13].
Utilisation
modifierLe cyclooctatétraène et le cycloheptatriène sont utilisés comme quencher de triplet de spin dans les laser à colorants rhodamine 6G[14],[15].
Notes et références
modifier- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Cycloheptatriene » (voir la liste des auteurs).
- (en) Hyp J. Dauben, Jr., James D. Wilson et John L. Laity, « Diamagnetic Susceptibility Exaltation in Hydrocarbons », Journal of the American Chemical Society, vol. 91, no 8, , p. 1991-1998
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- fiche Cycloheptatrien chez AlfaAesar
- Fiche Sigma-Aldrich du composé Cycloheptatriene, consultée le 23 mars 2011.
- Tropylium Fluoroborate, Conrow, K.; Org. Synth., Coll. Vol. 5, p.1138. cv5pP1138.pdf
- Die Zerlegung des Tropines, A. Ladenburg; Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft, 1881, 14, pp. 2126–2131. DOI 10.1002/cber.188101402127, [1]
- Die Constitution des Atropins, A. Ladenburg; Justus Liebig's Annalen der Chemie, 1883, 217(1), pp. 74–149. DOI 10.1002/jlac.18832170107
- Synthesen in der Tropingruppe. I. Synthese des Tropilidens, R. Willstätter; Justus Liebig's Annalen der Chemie, 1901, 317(2), pp. 204–265. DOI 10.1002/jlac.19013170206
- Synthesis of Cycloheptatriene, H.E. Winberg; Journal of Organic Chemistry, 1959, 24(2), pp. 264–265. DOI 10.1021/jo01084a635
- Buchner, et al.; Ber., 1885, 18, 2377.
- Variation : Studies on the Polymethylbenzenes. IX. Addition of Ethyl Diazoacetate to Durene, Lee Irvin Smith, Pliny O. Tawney; J. Am. Chem. Soc.; 1934, 56(10), pp. 2167-2169. DOI 10.1021/ja01325a054
- (en) Conrow, K., « Tropylium Fluoroborate », Organic Syntheses, Collected Volume 5,, , p. 1138 (lire en ligne)
- James H. Rigby, Kevin R. Fales, 7α-ACETOXY-(1Hβ, 6Hβ)-BICYCLO[4.4.1UNDECA-2,4,8-TRIENE VIA CHROMIUM-MEDIATED HIGHER ORDER CYCLOADDITION], Org. Synth., coll. « vol. 10 », , p. 1
- Triplet of Cyclooctatetraene : Reactivity and Properties, Tomi Nath Das, K. lndira Priyadarsini; Journal of Chemical Society Faraday Transaction, 1994, 90(7), pp. 963–968. DOI 10.1039/ft9949000963
- Long Pulse Laser Emission From Rhodamine 6G Using Cyclooctatetraene, R. Pappalardo, H. Samelson, and A. Lempicki; 1970, 16(7), pp. 267–269. DOI 10.1063/1.1653190
