五甲基環(huán)戊二烯，英文名為1,2,3,4,5-Pentamethylcyclopentadiene，常溫常壓下為無色至淺黃色透明液體，難溶于水但是可與常見的有機(jī)溶劑混溶。五甲基環(huán)戊二烯是一種共軛二烯類化合物，具有豐富的電子云密度，常用作過渡金屬離子的絡(luò)合劑和穩(wěn)定劑。很多過渡金屬催化劑的結(jié)構(gòu)中都含有該物質(zhì)，它能夠通過配位活化金屬、調(diào)控反應(yīng)性能以及改善催化劑的催化性能。

理化性質(zhì)

五甲基環(huán)戊二烯結(jié)構(gòu)中含有兩個共軛的不飽和鍵，具有很高的化學(xué)反應(yīng)活性。但是該物質(zhì)的環(huán)外又連有五個甲基基團(tuán)，這種五個甲基的位阻增加了五甲基環(huán)戊二烯的化學(xué)穩(wěn)定性。由于高電子云密度，該物質(zhì)可用于絡(luò)合多種金屬離子形成結(jié)構(gòu)多樣的金屬絡(luò)合物，這些絡(luò)合物在過渡金屬催化的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。該物質(zhì)在有機(jī)合成中也常用作有機(jī)中間體特別是在環(huán)加成反應(yīng)中起到重要的作用。它可以與不飽和烯烴類化合物進(jìn)行環(huán)加成反應(yīng)生成環(huán)己烯衍生物。環(huán)加成反應(yīng)是一種重要的有機(jī)合成方法，通過將一個共軛二烯與不飽和烯烴反應(yīng)形成新的環(huán)狀化合物。在這個反應(yīng)中五甲基環(huán)戊二烯作為二烯類反應(yīng)物能夠與不飽和烯烴發(fā)生反應(yīng)形成環(huán)己烯結(jié)構(gòu)。這種環(huán)加成反應(yīng)在有機(jī)合成中具有廣泛的應(yīng)用，它可以被用于構(gòu)建復(fù)雜的環(huán)狀骨架，合成天然產(chǎn)物、藥物分子和功能性分子等。該物質(zhì)作為二烯類化合物的反應(yīng)物，在這類反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的活性和選擇性，因此在有機(jī)合成中發(fā)揮著重要的作用。

環(huán)加成反應(yīng)

圖1 五甲基環(huán)戊二烯參與的環(huán)加成反應(yīng)

在室溫下，將五甲基環(huán)戊二烯（556 毫克）滴加到 (E)-4-((1R,2R,3S,4R)-2- 乙炔基-3-羥基-4-甲基環(huán)己基)-4-氧代丁烯-2-烯酸甲酯（511 毫克）在苯（20 毫升）中的攪拌溶液中。然后將所得的反應(yīng)混合物在室溫下攪拌過夜，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)混合物在減壓下進(jìn)行濃縮以去除有機(jī)溶劑。所得的殘余物通過硅膠柱層析（硅膠，正己烷/EtOAc = 10:3）進(jìn)行分離純化即可得到環(huán)加成的目標(biāo)產(chǎn)物分子。[1]

應(yīng)用

五甲基環(huán)戊二烯是一種常用的金屬離子絡(luò)合劑和穩(wěn)定劑，其可與多種金屬離子發(fā)生絡(luò)合作用形成具有較高反應(yīng)活性的金屬催化劑，在基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用。在配位化學(xué)中，該物質(zhì)是一種重要的配體，可與過渡金屬形成配位鍵。由于其豐富的π電子密度，它可以提供電子給過渡金屬離子，形成穩(wěn)定的金屬配合物。這些金屬配合物在化學(xué)反應(yīng)中起到絡(luò)合劑的作用，并能夠影響催化劑的催化性能。五甲基環(huán)戊二烯配體的引入可以調(diào)控金屬離子的空間結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)，從而改變催化反應(yīng)的活性、選擇性和穩(wěn)定性。許多過渡金屬催化劑的結(jié)構(gòu)中含有五甲基環(huán)戊二烯配體。這些過渡金屬配合物在有機(jī)合成和均相催化反應(yīng)中展現(xiàn)出重要的催化特性。該物質(zhì)可以通過形成配位鍵與金屬離子發(fā)生配位活化，進(jìn)而影響反應(yīng)的速率和選擇性。這種配位活化的過程可以調(diào)控金屬中心的電子結(jié)構(gòu)和催化劑的反應(yīng)機(jī)制。此外，該物質(zhì)還可用作有機(jī)合成中間體，其可參與與不飽和烯烴的環(huán)加成反應(yīng)形成環(huán)己烯衍生物。這種反應(yīng)具有廣泛的應(yīng)用并可用于合成復(fù)雜的有機(jī)分子，在有機(jī)合成中扮演著重要的角色。

儲存條件

五甲基環(huán)戊二烯對受熱和強(qiáng)光照較為敏感，在儲存該物質(zhì)時需要選擇避光、陰涼、干燥的儲存條件并確保容器密封良好以防止?jié)駳夂脱醯倪M(jìn)入。

參考文獻(xiàn)

[1] Uchiro, Hiromi; et al Organic Letters (2011), 13(23), 6268-6271.