アダマンタン 化学特性,用途語,生産方法
外観
白色～わずかにうすい褐色, 結晶～結晶性粉末
性質
アダマンタンは無色透明の結晶で昇華性があり、樟脳に似た臭気を持っています。融点は270°Cで、炭化水素の中でも非常に高いです。水にはほとんど溶けず、非極性の有機溶媒に溶解します。
アダマンタンとその誘導体は、カルボカチオンを中間体とするイオン反応を起こします。例えば、五フッ化アンチモンと1-フルオロアダマンタンが反応するとアダマンチルイオンが生じますが、通常の3級イオンなどのカルボカチオンと比べて安定です。
溶解性
クロロホルムに溶ける。水にほとんど溶けない。
解説
アダマンタン，石油の高沸点留分中から単離された安定な脂環式炭化水素．ジシクロペンタジエン(トリシクロ[5.2.11,7.02,6]デカ-4,8-ジエン)を接触水素化してテトラヒドロ化した後，無水塩化アルミニウムで処理すると転位生成物として得られる．4個の環すべていす形シクロヘキサン構造をとり，炭素原子はダイヤモンド格子の基本単位と同じ配列をもつ．ショウノウ臭を有する昇華性の無色のプリズム晶(アセトン，－30 ℃)．融点269.6～270.8 ℃．d420"1.07．nD20"1.568．1H NMR(CDCl3)δ 1.74，1.87．13C NMR(CDCl3)δ 28.4，37.8．多くの誘導体が知られており，実用的にも注目されるものがある．たとえば，1-アミノアダマンタンは数少ない抗ウイルス剤の一つとして市販されている．また，メタクリル酸1-アダマンチル誘導体は，半導体製造の光レジスト用モノマーとして実用化されている．
用途
医薬品、開発中の用途、アダマンチル基
用途
有機合成原料。
構造
アダマンタンの化学式はC10H16、分子量は136.23、20°Cでの密度は1.08g/cm3です。分子構造の数値は、X線結晶構造解析や電子線回折によって決定されています。例えば、炭素－炭素結合長 (C–C) は154pmで、ダイヤモンドとほぼ等しいです。炭素－水素結合長 (C–H) は111.2pmです。
それぞれの炭素の結合角はsp3炭素の本来の角度である109.5°に近く、ひずみがない構造を取っています。通常アダマンタンの結晶構造は、面心立方格子です。単位格子中に分子を4つ含んでおり、結晶中で分子はさまざまな方向を向いています。
208Kに冷却するか、0.5ギガパスカルまで圧力をかけると体心正方格子構造になり、単位格子中には分子が2つ存在します。
合成
1. ウラジミール・プレローグによるアダマンタンの合成
1941年にウラジミール・プレローグ (英: Vladimir Prelog) によって、初めてアダマンタンが合成されました。出発物質のメールワインエステル (英: Meerwein's ester) から複雑な5段階の合成法であり、全過程の収率は約0.16%です。その後、合成法が改善されて、総収率は6.5%となりました。
2. パウル・フォン・ラーゲ・シュライアーによるアダマンタンの合成
1957年にパウル・フォン・ラーゲ・シュライアー (英: Paul von Ragué Schleyer) によって、偶然アダマンタンの簡便な合成法が発見されました。まず、酸化白金などの触媒存在下で、ジシクロペンタジエンを水素化して、テトラヒドロジシクロペンタジエンを得ます。
そして、塩化アルミニウムのようなルイス酸と熱すると、ヒドリドが引き抜かれて生じたカルボカチオンが次々と転位します。最終的に安定なアダマンタン骨格を生成可能です。
当初の収率は30〜40%でしたが、その後60%まで伸びました。効率的なアダマンタンの供給法でもあり、現在でも実験室で製法が利用されています。
化学的特性
slightly beige crystals
使用
Adamantane is mainly used for the synthesis of medicine to treat influenza, serve as NMDA receptor channel blockers. Also be used for preparation of advanced lubricants, photographic material, surface active agents, catalysts and other products.
定義
adamantane: A colourless crystallinehydrocarbon C
10H
16; m.p.269°C. It is found in certain petroleumfractions. The structure containsthree symmetrically fusedcyclohexane rings.
使用用途
アダマンタンは非常に安定した化学物質であるため、不安定な化学種と結合して、安定化を目的に用いられています。耐熱性や脂溶性、昇華性、耐湿性、高屈折率、耐薬品性などに優れているのが特徴です。
アダマンタン誘導体は、エレクトロニクス分野では半導体製造用のフォトレジストとして、医薬品分野では原料として利用可能です。例えば、1-アミノアダマンタンは抗ウイルス剤の1つとして市販されています。また、1-アダマンチル誘導体は、半導体製造の光レジスト用モノマーとして実用化されています。
概要
アダマンタンとは、3つの椅子型のから形成されたかご型の有機化合物です。
天然では石油中に微量に存在する安定した化合物です。名称は、ギリシャ語でダイヤモンドを意味する「adamas」から名づけられました。
アダマンタンは、椅子型のシクロヘキサンを構成単位としているため歪がなく、非常に安定しています。
純化方法
Crystallise adamantane from acetone or cyclohexane, and sublime it in a vacuum below its melting point [Butler et al. J Chem Soc, Faraday Trans I 82 535 1986]. Adamantane is also purified by dissolving it in n-heptane (ca 10mL/g of adamantane) on a hot plate, adding activated charcoal (2g/100g of adamantane), and boiling for 30minutes, filtering the hot solution through a filter paper, concentrating the filtrate until crystallisation just starts, adding one quarter of the original volume of n-heptane, and allowing to cool slowly over a period of hours. The supernatant is decanted off and the crystals are dried in vacuo at 25o. [Prelog & Seiwerth Chem Ber 74 1769 1941, Schleyer et al. Org Synth Coll Vol V 16 1973, Walter et al. J Am Chem Soc 107 793 1985.] [Beilstein 5 III 393, 5 IV 469.]
アダマンタン 上流と下流の製品情報
原材料
準備製品