イソトルエンとは？わかりやすく解説

イソトルエン（英語: isotoluenes）は、環外に二重結合を持つ非芳香族性のトルエンの異性体である。これらの異性体は、芳香族性や異性化機構との関連で学術的に興味深い^[1]^[2]。

3つの基本的なイソトルエンは、ortho-イソトルエンまたは5-メチレン-1,3-シクロヘキサジエン（ここでは1と表示）、para-イソトルエン（2）、meta-イソトルエン（3）である。もう一つの構造異性体は、二環式化合物の5-メチレンビシクロ[2.2.0]ヘキセン(4)である。

o-およびp-イソトルエンはトルエンに異性化するが、これは芳香族の安定化によって引き起こされる反応である。これらの化合物の安定性は96 kJ mol-1低いと推定される。

p-イソトルエンのトルエンへの異性化は、ベンゼン中100℃で分子間フリーラジカル反応（英語版）により2分子反応速度論で起こる。1,3-シグマトロピー転位である分子内異性化は、アンタラフェイシャルモードが強制されるため不利である.^[3]。他のダイマーラジカル反応生成物も形成される。

ortho-異性体はベンゼン中60℃で異性化し、これも2次反応である。提案された反応機構は、分子間の協奏的エン反応である。反応生成物は、反応条件にもよるが、トルエンまたは二量化したエン反応生成物の混合物である。

出典

^ Radical production from the interaction of closed-shell molecules. 10. Chemistry of methylenecyclohexadiene and the thermal polymerization of styrene W. David Graham, John Glass Green, and William A. Pryor J. Org. Chem.; 1979; 44(6) pp 907 - 914; doi:10.1021/jo01320a003.
^ Bimolecular reactions of 3-methylene-1,4-cyclohexadiene (p-isotoluene), 5-methylene-1,3-cyclohexadiene (o-isotoluene), 1-methylene-1,4-dihydronaphthalene (benzo-p-isotoluene), and 9-methylene-9,10-dihydroanthracene (dibenzo-p-isotoluene) Joseph J. Gajewski and Andrea M. Gortva J. Org. Chem.; 1989; 54(2) pp 373 - 378; doi:10.1021/jo00263a021
^ March, Jerry (1985). Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (英語) (3rd ed.). New York: Wiley. ISBN 0-471-85472-7。