Mesitylen
chemická sloučenina From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
Mesitylen, systematickým názvem 1,3,5-trimethylbenzen, je organická sloučenina odvozená od benzenu navázáním tří methylových skupin na kruh symetricky. Jedná se o izomer 1,2,4-trimethylbenzenu (pseudokumenu) a 1,2,3-trimethylbenzenu (hemimelitenu); všechny tyto sloučeniny mají vzorec C6H3(CH3)3, často zkracovaný na C6H3Me3.
Mesitylen je bezbarvá kapalina. Nachází se v uhelném dehtu. Používá se na výrobu dalších sloučenin. Je od něj odvozena mesitylová skupina (zkráceně Mes), C6H2Me3, která je součástí mnoha dalších sloučenin.[2]
Remove ads
Příprava a výroba
Mesitylen se vyrábí transalkylací xylenu na pevném kyselém katalyzátoru:[2]
- 2 C6H4(CH3)2 ⇌ C6H3(CH3)3 + C6H5CH3
- C6H4(CH3)2 + CH3OH → C6H3(CH3)3 + H2O
I když je to nepraktické, tak jej lze získat také trimerizací propynu, také vyžadující kyselý katalyzátor, kde vzniká směs 1,3,5- a 1,2,4-trimethylbenzenu.
Mesitylen rovněž vzniká trimerizací acetonu aldolovou kondenzací za přítomnosti kyseliny sírové.[3]
Remove ads
Reakce
Oxidací mesitylenu kyselinou dusičnou vzniká kyselina trimesinová, C6H3(COOH)3. Za přítomnosti oxidu manganičitého, který je slabším oxidačním činidlem, se vytváří 3,5-dimethylbenzaldehyd. Kyselinou trifluorperoctovou se mesitylen oxiduje na mesitol (2,4,6-trimethylfenol).[4]
Snadno probíhá také bromace, jejímž produktem je mesitylbromid:[5]
- (CH3)3C6H3 + Br2 → (CH3)3C6H2Br + HBr
Mesitylen může sloužit jako ligand v organomkovové chemii, například v organomolybdenovém komplexu [(η6-C6H3Me3)Mo(CO)3][6], který může být připraven z hexakarbonylu molybdenu.
Remove ads
Použití
Mesitylen se převážně používá na výrobu 2,4,6-trimethylanilinu, sloužícího jako prekurzor barviv. Tato látka vzniká selektivní mononitrací mesitylenu, při níž nedochází k oxidaci methylových skupin.[7]
molybdenum_tricarbonyl.png)
Mesitylen se používá také jako laboratorní rozpouštědlo.
Tři aromatické atomy vodíku u mesitylenu vykazují stejné chemické posuny a v protonové NMR se tak objevuje jediný signál kolem 6,8 ppm; obdobně devět methylových protonů poskytuje jediný signál o chemickém posunu 2,3 ppm. Díky těmto vlastnostem se mesitylen někdy používá jako standard ve vzorcích pro NMR obsahujících aromatické protony.[8]
Oxidací mesitylenu nebo kondenzací kyseliny pyrohroznové s vodným roztokem hydroxidu barnatého vzniká kyselina uvitová.[9]
Gattermannovu reakci lze zjednodušit nahrazením HCN/AlCl3 kyanidem zinečnatým (Zn(CN)2).[10]
Zn(CN)2 je silně toxický, jde ovšem o pevnou látku, takže se s ním zachází snadněji než s plynným kyanovodíkem (HCN).[11]
Zn(CN)2 reaguje s HCl za vývinu HCN jako reaktantu a ZnCl2, sloužícího jako katalyzátor v podobě Lewisovy kyseliny. Zn(CN)2 se používá například na přípravu mesitaldehydu z mesitylenu.[12]
Historie
Mesitylen poprvé připravil irský chemik Robert Kane zahříváním acetonu s koncentrovanou kyselinou sírovou.[13] Označení vzniklé látky jako „mesitylenu“ vychází z názvu „mesit“, který použil Karl Reichenbach pro aceton,[14] přičemž Kane předpokládal, že získal dehydratovaný mesit, přeměněný na alken.[15] Kaneovo určení složení produktu se ovšem ukázalo jako nesprávné. Správný empirický vzorec nalezl August Wilhelm von Hofmann roku 1849.[16] V roce 1866 zjistil Adolf von Baeyer, že struktura mesitylenu odpovídá 1,3,5-trimethylbenzenu;[17] ovšem důkaz této struktury zajistil až v roce 1874 Albert Ladenburg.[18]
Remove ads
Mesitylová skupina
Skupina (CH3)3C6H2- se nazývá mesityl (zkráceně symbol: Mes). Sloučeniny s touto skupinou, například tetramesityldiželezo, se obvykle připravují z Grignardova činidla (CH3)3C6H2MgBr.[19]
V důsledku silných sterických efektů se mesitylové skupiny používají k blokování skupin při asymetrické katalýze, kde se tím zlepšuje diastereo- nebo enantioselektivita, a v organokovové chemii, kde stabilizuje nízká oxidační nebo koordinační čísla. Ještě účinnější mohou být analogy s většími sterickými efekty, jako 2,6-diisopropylfenyl (Dipp), Tripp ((iPr)3C6H2, Is) a supermesityl ((tBu)3C6H2, Mes*).
Remove ads
V životním prostředí
Mesitylen je jednou z hlavních těkavých organických sloučenin vznikajících při spalování. Účastní se tvorby aerosolů a přízemního ozonu.
Odkazy
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads