La produzione di ciclopentadiene di solito non è distinta dal diciclopentadiene poiché si interconvertono. Si ottengono dal catrame di carbone (circa 10-20 g/tonnellata) e dallo steam cracking della nafta (circa 14 kg/tonnellata). Per ottenere il ciclopentadiene monomero, il diciclopentadiene commerciale viene crackato riscaldandolo a circa 180 °C. Il monomero viene raccolto per distillazione e utilizzato subito dopo.
Riarrangiamento sigmatropicoModifica
Gli atomi di idrogeno nel ciclopentadiene subiscono rapidi spostamenti -sigmatropici come indicato dagli spettri 1H NMR registrati a varie temperature. Ancora più fluxional sono i derivati C5H5E(CH3)3 (E = Si, Ge, Sn), dove l’elemento più pesante migra da carbonio a carbonio con una bassa barriera di attivazione.
Reazioni Diels-AlderModifica
Il ciclopentadiene è un diene altamente reattivo nella reazione Diels-Alder perché è richiesta una distorsione minima del diene per ottenere la geometria della busta dello stato di transizione rispetto ad altri dieni. Famosamente, il ciclopentadiene si dimerizza. La conversione avviene in ore a temperatura ambiente, ma il monomero può essere conservato per giorni a -20 °C.
DeprotonazioneModifica
Il composto è insolitamente acido (pKa = 16) per un idrocarburo, un fatto spiegato dall’alta stabilità dell’anione ciclopentadienile aromatico, C
5H-
5. La deprotonazione può essere ottenuta con una varietà di basi, tipicamente idruro di sodio, sodio metallico e litio butilico. Sali di questo anione sono disponibili in commercio, tra cui ciclopentadienide di sodio e ciclopentadienide di litio. Sono usati per preparare complessi di ciclopentadienile.
Derivati del metalloceneModifica
I metalloceni e i relativi derivati ciclopentadienilici sono stati molto studiati e rappresentano una pietra miliare della chimica organometallica grazie alla loro alta stabilità. Il primo metallocene caratterizzato, il ferrocene, è stato preparato nel modo in cui vengono preparati molti altri metalloceni: combinando derivati di metalli alcalini della forma MC5H5 con dialogenuri dei metalli di transizione: Come esempio tipico, il nichelocene si forma trattando il cloruro di nichel(II) con il ciclopentadienuro di sodio in THF.
NiCl2 + 2 NaC5H5 → Ni(C5H5)2 + 2 NaCl
Sono noti complessi organometallici che includono sia l’anione ciclopentadienile che il ciclopentadiene stesso, un esempio dei quali è il derivato del rodocene prodotto dal rodocene monomero in solventi protici.
Sintesi organicaModifica
Era il materiale di partenza nella sintesi di Leo Paquette del 1982 del dodecaedrano. Il primo passo coinvolgeva la dimerizzazione riduttiva della molecola per dare diidrofulvalene, non la semplice addizione per dare diciclopentadiene.
