isoprene
(o metilbutadiene) Idrocarburo alifatico del gruppo delle diolefine, CH2=C(CH3)CH=CH2; ne sono prodotti di polimerizzazione la gomma naturale, la balata e la guttaperca (nella gomma le molecole di i. polimerizzano nella forma cis-, mentre nella balata e nella guttaperca in forma trans-). È un liquido che bolle a 34 °C, immiscibile con acqua; mantenuto all’aria e alla luce per lungo tempo polimerizza, dando un prodotto simile alla gomma naturale; questa trasformazione avviene rapidamente per riscaldamento a 60 °C in presenza di sodio metallico e in atmosfera di CO2.
Un impianto per la produzione di gomma sintetica per polimerizzazione dell’i. fu realizzato in Germania nel 1909 con risultati che però non furono incoraggianti (difficoltà di produzione del monomero, perdita di elasticità del prodotto nel tempo ecc.), cosicché il metodo fu abbandonato. L’affermazione delle tecniche di polimerizzazione stereospecifica ha poi consentito di arrivare alla produzione di poliisoprene-1,4-cis stereoregolare, che costituisce un elastomero dal comportamento e dalle caratteristiche del tutto simili a quelle della gomma naturale. Sono stati messi a punto diversi nuovi processi di preparazione dell’i. che si basano o sull’estrazione selettiva (utilizzando N-metilpirrolidone o acetonitrile) dell’i. presente nella frazione C5 ricavata dai prodotti di cracking di idrocarburi per produrre olefine, o su sistemi di sintesi. Questi ultimi partono: a) da propilene, che per dimerizzazione dà i-esene il quale viene isomerizzato e poi crackizzato cataliticamente in presenza di vapore dando una miscela di i. e metano; b) da isobutene, che addiziona formaldeide dando diossano il quale per cracking su catalizzatore di acido fosforico dà i.; c) da acetilene e acetone: si forma un alcol insaturo che è idrogenato parzialmente e poi deidratato per passaggio su allumina a 250-300 °C dando isoprene. L’i. può anche essere ottenuto per deidrogenazione di componenti della frazione C5 (principalmente l’isopentano e gli isopenteni) facendoli passare a circa 600 °C su catalizzatore a base di ossidi di ferro, di cromo e di potassio. La capacità produttiva degli impianti di produzione di i. ha raggiunto valori elevati, destinati a crescere in futuro in relazione anche all’introduzione di pneumatici del tipo radiale che richiedono l’impiego di gomma naturale o di poliisoprene. Regola isoprenica Viene così chiamata una regola, basata sulle osservazioni di O. Wallach e L. Ruzicka, la quale stabilisce che lo scheletro dei terpeni è formato da unità di i. legate tra loro secondo il sistema testa-coda. Sembra che le unità isopreniche siano presenti come intermedi in molti processi biosintetici. Per es., il pirofosfato di isopentenile, un derivato fosforilato dell’i., costituisce un importante intermedio della sintesi biologica dello squalene. La regola isoprenica è di grande utilità per la delucidazione delle formule di struttura.