Кекулене
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
15,23:16,22-Ди(метено)нафто[2,3- а ]тетрафено[3,2- о ]пентафен | |||
| Другие имена
[12] – Коронафен, [12] Циркулен
| |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| КЭБ | |||
| ХимическийПаук | |||
ПабХим CID
|
|||
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|||
| Характеристики | |||
| С 48 Ч 24 | |||
| Молярная масса | 600.720 g·mol −1 | ||
| Плотность | 1,46 г/см 3 (расчет) [ 1 ] | ||
| Структура [ 1 ] | |||
| моноклинный , C2/c | |||
а = 2795,1(4) пм, б = 457,9(1) пм, в = 2268,0(2) пм α = 90°, β = 109,64(1)°, γ = 90°
| |||
Формульные единицы ( Z )
|
4 | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |||
Кекулен — полициклический ароматический углеводород , состоящий из 12 сросшихся бензольных колец, расположенных по кругу. Поэтому он классифицируется как [12] -циркулен с химической формулой C 48 H 24 . Впервые он был синтезирован в 1978 г. [ 2 ] и был назван в честь Августа Кекуле , первооткрывателя структуры молекулы бензола .
Геометрия и электронная структура
[ редактировать ]Природа π-связи внутри молекулы долгое время обсуждалась, поскольку было возможно несколько совершенно разных ее расположений. Двумя наиболее важными предложениями являются конфигурация «Клар», состоящая из шести бензолоподобных (ароматических 6 π-электронных) колец, соединенных мостиковыми связями и винильными группами в неароматических кольцах, и конфигурация «Кекуле», состоящая из двух концентрических ароматические кольца (18 π-электронов внутренние, 30 π-электронов внешние), связанные радиальными одинарными связями. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
- Предлагаемые электронные конфигурации
-
Конфигурация «Кекуле»: два концентрических ароматических кольца. -
«Чистая» конфигурация: бензольные кольца чередуются с неароматическим линкером.
Синтез соединения, о котором впервые сообщалось в 1978 году, [ 5 ] позволило экспериментально определить электронную структуру. В конце 1970-х годов 1 H-ЯМР подтвердил наличие бензольных колец. [ 5 ] и рентгеновский анализ показал, что в структуре чередуются ароматические и неароматические кольца. [ 3 ] оба соответствуют конфигурации Clar. что конфигурация состоит из бензолоподобных колец, чередующихся с неароматическим связями. В 2019 году с помощью атомно-силовой микроскопии одной молекулы для измерения длин и порядка связей углерод-углерод было определено , [ 10 ] Эта конфигурация соответствует правилу Клара , поскольку она имеет наибольшее количество непересекающихся ароматических π-секстетов.
Хотя вся структура по существу плоская, она имеет только трехкратную симметрию, а не шестикратную. Связи углерод-водород в центре кольца имеют небольшой попеременный наклон из плоскости, чтобы избежать стерических затруднений между атомами водорода. [ 10 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Стааб, Хайнц А.; Дидерих, Франсуа; Воин, Клаус; Швейцер, Дитер (1983). «Циклоарены, новый класс ароматических соединений, II. Молекулярная структура и спектроскопические свойства кекулена». Химические отчеты . 116 (10): 3504–3512. дои : 10.1002/cber.19831161022 .
- ^ Стааб, Хайнц А.; Дидерих, Франсуа (октябрь 1983 г.). «Циклоарены, новый класс ароматических соединений, I. Синтез кекулена». Химические отчеты . 116 (10): 3487–3503. дои : 10.1002/cber.19831161021 .
- ^ Перейти обратно: а б Воин, Клаус; Дидерих, Франсуа; Швейцер, Дитер; Стааб, Хайнц А. (сентябрь 1979 г.). «Молекулярная структура и спектроскопические свойства кекулена» . Международное издание «Прикладная химия» на английском языке . 18 (9): 699–701. дои : 10.1002/anie.197906991 .
- ^ Айхара, Дзюнъити (январь 1992 г.). «Суперароматика — факт или артефакт? Проблема кекулена». Журнал Американского химического общества . 114 (3): 865–868. дои : 10.1021/ja00029a009 .
- ^ Перейти обратно: а б с Дидерих, Франсуа; Стааб, Хайнц А. (май 1978 г.). «Бензеноид против аннуленоидной ароматичности: синтез и свойства кекулена». Международное издание «Прикладная химия» на английском языке . 17 (5): 372–374. дои : 10.1002/anie.197803721 .
- ^ Цзяо, Хайцзюнь; Шлейер, Пауль фон Раге (1 ноября 1996 г.). «Действительно ли кекулен суперароматический?». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 35 (20): 2383–2386. дои : 10.1002/anie.199623831 .
- ^ Швейцер, Д.; Хауссер, К.Х.; Фоглер, Х.; Дидерих, Ф.; Стааб, Х.А. (11 августа 2006 г.). «Электронные свойства кекулена» . Молекулярная физика . 46 (5): 1141–1153. дои : 10.1080/00268978200101861 .
- ^ Стааб, Хайнц А.; Дидерих, Франсуа; Воин, Клаус; Швейцер, Дитер (октябрь 1983 г.). «Циклоарены, новый класс ароматических соединений, II. Молекулярная структура и спектроскопические свойства кекулена». Химические отчеты . 116 (10): 3504–3512. дои : 10.1002/cber.19831161022 .
- ^ Чжоу, Чжунсян (февраль 1995 г.). «Являются ли кекулен, коронен и кораннулен тетраанион суперароматическим? Теоретическое исследование с использованием показателей твердости». Журнал физической органической химии . 8 (2): 103–107. дои : 10.1002/poc.610080209 .
- ^ Перейти обратно: а б Посо, Яго; Майзик, Жолт; Павличек, Нико; Мелле-Франко, Мануэль; Гутиан, Энрике; Пенья, Диего; Гросс, Лео; Перес, Долорес (17 сентября 2019 г.). «Возвращаясь к кекулену: синтез и визуализация одиночных молекул» . Журнал Американского химического общества . 141 (39): 15488–15493. дои : 10.1021/jacs.9b07926 . ПМК 6786662 . ПМИД 31525873 .