Indene

L'indene o 1H-indene è un idrocarburo aromatico biciclico avente formula molecolare C₉H₈. Esso è composto da un anello benzenico fuso con l'anello pentaatomico del ciclopentadiene, da cui l'altro nome tradizionale benzociclopentadiene.^[2] L'indene ha un isomero meno stabile, l'isoindene, con il metilene in posizione 2 (2H-indene).^[3]

Indene
Nome IUPAC
1H-indene
Nomi alternativi
benzociclopentadiene biciclo[4.3.0]nona-1,3,5,7-tetraene
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C9H8
Massa molecolare (u)	116,16
Numero CAS	95-13-6
Numero EINECS	202-393-6
PubChem	7219
SMILES	C1C=CC2=CC=CC=C21
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	0,997
Indice di rifrazione	1,595 (20 °C)
Costante di dissociazione acida a 298 K	~ 10-20,1 (in DMSO) [1]
Solubilità in acqua	insolubile
Coefficiente di ripartizione 1-ottanolo/acqua	3,02
Temperatura di fusione	-1,8 °C
Temperatura di ebollizione	181,6 °C
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
Frasi H	H226-H304
Consigli P	P301+P310-P331

Presenza in natura

L'indene si trova in natura in frazioni di catrame di carbone bollente intorno a 175-185 °C. Esso può essere ottenuto riscaldando questa frazione con sodio per precipitare il solido "sodio-indene." Questo passaggio sfrutta l'acidità debole dell'indene dimostrata dalla sua deprotonazione da parte del sodio metallico per dare il derivato indenilico. Il sodio-indene viene riconvertito in indene per distillazione in corrente di vapore della miscela.^[4]

Proprietà e reattività

L'indene è un composto endotermico, ΔH_ƒ° = +110,6 kJ/mol.^[5] In condizioni ambiente si presenta come un liquido incolore se puro, di odore aromatico e infiammabile; praticamente insolubile in acqua ma solubile nei solventi organici. Il principale uso industriale dell'indene è nella produzione di resine termoplastiche indene/benzofurano.^[6]

L'indene può polimerizzare (sebbene meno facilmente del ciclopentadiene o dello stirene).^[7] Per reazione con sodio in etanolo viene idrogenato ai carboni 2 e 3, dando l'indano C₉H₁₀.^[8]

La sua ossidazione con acido dicromico porta all'acido omoftalico (acido o-carbossilfenilacetico). Condensa con ossalato di etile in presenza di etossido di sodio per formare l'estere indene-ossalico, e con aldeidi o chetoni in presenza di alcali per formare benzofulveni. Questi ultimi sono molto colorati.

Struttura e aromaticità

Nella molecola dell'indene l'anello benzenico è ovviamente aromatico (6 elettroni π), mentre l'altro, come accade per il ciclopentadiene, è solo potenzialmente tale: il C metilenico è ibridato sp³ e in tal modo impedisce la continuità di coniugazione nell'anello pentaatomico;^[9] può divenire aromatico per semplice deprotonazione in ambiente sufficientemente basico a dare il suo anione (C₉H₇⁻), anione che è esattamente isoelettronico all'indolo, composto eterociclico aromatico.^[10]

Per lo stesso motivo, l'indene è un idrocarburo relativamente acido (pK_a ≈ 20),^[11] sebbene parecchio meno del ciclopentadiene (pK_a = 16),^[12] di cui rappresenta il benzoderivato. Nell'anione che in tal modo si forma sono presenti 10 elettroni π, come nel naftalene, quindi con delocalizzazione più estesa che nell'idrocarburo neutro e maggiore stabilità. In conseguenza della sua maggiore acidità, per trattamento con reattivi organolitio, l'indene fornisce i corrispondenti composti litio-indenilici (una reazione di transmetallazione):

C₉H₈ + R-Li   →   LiC₉H₇ + R-H

Per la relativa acidità dei suoui idrogeni metilenici, l'indene è anche il precursore dell'anione indenile o indenuro (C₉H₇⁻), un ligando anionico correlato al ciclopentadienuro (Cp) e, come questo, usato in chimica organometallica, dando luogo a vari complessi metallici.^[13]