ความแตกต่างระหว่างไซโคลบิวเทนและไซโคลโพรเพน

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง cyclobutane และ cyclopropane คือ cyclobutane เป็นโครงสร้างแบบ cyclic ที่มีอะตอมของคาร์บอนสี่อะตอมในโครงสร้างวงแหวน ในขณะที่ cyclopropane เป็นโครงสร้าง cyclic ที่มีอะตอมของคาร์บอนสามอะตอมในโครงสร้างวงแหวน

ไซโคลบิวเทนและไซโคลโพรเพนเป็นสารประกอบอินทรีย์สองชนิดที่มีโครงสร้างเป็นวงแหวนซึ่งมีอะตอมของคาร์บอนจัดเรียงเป็นวัฏจักร ความแตกต่างระหว่างไซโคลบิวเทนและไซโคลโพรเพนขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมของคาร์บอนในวงแหวน

ไซโคลบิวเทนคืออะไร

Cyclobutane เป็นสารประกอบอินทรีย์ไซคลิกซึ่งมีสูตรทางเคมี (CH₂)_{4มีอยู่ในรูปของก๊าซไม่มีสี ซึ่งมีจำหน่ายทั่วไปในรูปของก๊าซเหลว มวลโมลาร์ของสารประกอบนี้คือ 56 กรัม/โมล จุดหลอมเหลวของสารประกอบนี้คือ −91 °C ในขณะที่จุดเดือด 12.5 °C เมื่อพิจารณามุมพันธะของสารประกอบนี้ มีความเครียดที่สำคัญระหว่างอะตอมของคาร์บอน เนื่องจากความเครียดของวงแหวนนี้ โครงสร้างไซโคลบิวเทนจึงมีพลังงานพันธะที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างเชิงเส้นหรือโครงสร้างที่ไม่ผ่านความเครียด อย่างไรก็ตาม โมเลกุลของไซโคลบิวเทนนั้นไม่เสถียรที่อุณหภูมิสูงกว่า 500 °C}

รูปที่ 01: การแปลงระหว่างโครงสร้างย่น

โครงสร้างวัฏจักรนี้มีคาร์บอนสี่อะตอม โดยปกติ อะตอมของคาร์บอนทั้งสี่นี้จะไม่สร้างโครงสร้างระนาบระนาบ มันมีอยู่ในรูปแบบพับ "ย่น" ในรูปแบบนี้ การโต้ตอบที่ถูกบดบังบางส่วนจะลดลงมีหลายวิธีในการเตรียมไซโคลบิวทีน แต่วิธีที่เร็วที่สุดและมีประสิทธิภาพที่สุดคือไฮโดรจิเนชันของไซโคลบิวทีนโดยมีนิกเกิลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

ไซโคลโพรเพนคืออะไร

ไซโคลโพรเพนเป็นสารประกอบอินทรีย์ไซคลิกซึ่งมีสูตรทางเคมี (CH₂)₃ มันมีอะตอมของคาร์บอนสามอะตอมเชื่อมโยงกัน ก่อตัวเป็นโครงสร้างวงแหวน และอะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมในวงแหวนนี้มีอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอม ความสมมาตรของโมเลกุลของโมเลกุลนี้สามารถกำหนดได้เป็น D_{3h สมมาตร นอกจากนี้ยังมีความตึงของวงแหวนสูงเนื่องจากโครงสร้างวงแหวนขนาดเล็ก}

ไซโคลโพรเพนเป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นหวาน มวลโมลาร์ของสารประกอบนี้คือ 42 กรัม/โมล จุดหลอมเหลวของสารประกอบนี้คือ −128 °C ในขณะที่จุดเดือดคือ −33 °C นอกจากนี้ ไซโคลโพรเพนยังทำหน้าที่เป็นยาชาเมื่อสูดดม

รูปที่ 02: ไซโคลโพรเพน

นอกจากแรงตึงของวงแหวนซึ่งเกิดขึ้นจากมุมพันธะที่ลดลงแล้ว ยังมีความเครียดจากการบิดงอเนื่องจากโครงสร้างที่บดบังด้วย ดังนั้นพันธะเคมีในโครงสร้างนี้จึงค่อนข้างอ่อนแอกว่าอัลเคนที่สอดคล้องกัน วิธีการผลิตไซโคลโพรเพนที่เร็วที่สุดคือจาก Wurtz coupling

ไซโคลบิวเทนและไซโคลโพรเพนต่างกันอย่างไร

ไซโคลบิวเทนและไซโคลโพรเพนเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีอะตอมของคาร์บอนเรียงตัวเป็นวัฏจักร ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง cyclobutane และ cyclopropane คือ cyclobutane เป็นโครงสร้างแบบ cyclic ที่มีอะตอมของคาร์บอนสี่อะตอมในโครงสร้างวงแหวน ในขณะที่ cyclopropane เป็นโครงสร้าง cyclic ที่มีอะตอมของคาร์บอนสามอะตอมในโครงสร้างวงแหวน

ยิ่งกว่านั้น โครงสร้างทั้งสองนี้แสดงความตึงของวงแหวนเนื่องจากมุมพันธะที่ลดลง แต่แรงตึงของวงแหวนในไซโคลโพรเพนนั้นสูงกว่าของไซโคลบิวเทนมากเนื่องจากมุมพันธะที่ต่ำกว่านอกจากนี้ยังมีความเครียดบิดในไซโคลโพรเพนเนื่องจากโครงสร้างของอะตอมไฮโดรเจนบดบัง นี่คือความแตกต่างระหว่างไซโคลบิวเทนและไซโคลโพรเพนอีกประการหนึ่ง เมื่อพิจารณาถึงวิธีการเตรียม วิธีที่เร็วและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการผลิตไซโคลบิวเทนคือไฮโดรจิเนชันของไซโคลบิวทีนโดยมีนิกเกิลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในขณะที่วิธีการผลิตไซโคลโพรเพนที่เร็วที่สุดมาจากการมีเพศสัมพันธ์ของ Wurtz

ด้านล่างอินโฟกราฟิกแสดงการเปรียบเทียบเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างไซโคลบิวเทนและไซโคลโพรเพน

สรุป – ไซโคลบิวเทน vs ไซโคลโพรเพน

ไซโคลบิวเทนและไซโคลโพรเพนเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างเป็นวงแหวนซึ่งมีอะตอมของคาร์บอนจัดเรียงเป็นวัฏจักร ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง cyclobutane และ cyclopropane คือ cyclobutane เป็นโครงสร้างแบบวงกลมที่มีอะตอมของคาร์บอนสี่อะตอมในโครงสร้างวงแหวนในขณะที่ cyclopropane เป็นโครงสร้างแบบวงกลมที่มีอะตอมของคาร์บอนสามอะตอมในโครงสร้างวงแหวน