Тропилиум катион

Тропил ^{[ 1 ]}
	; Скелетная формула
модель мяча и шарика	Заполнение космического пространства
Имена
	Предпочтительное имя IUPAC Циклохептитриенилиум
	Другие имена Cyc - c ; 7 часов + ; 7 , циклогепта-2,4,6-триенилиум, Циклогепта-1,3,5-триена, 2,4,6-циклоогептотриенилиум
Идентификаторы
Номер CAS	4118-59-6 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
Бейльштейн ссылка	1902352
Chemspider	4394444 ;
PubChem CID	5224206 ;
Comptox Dashboard ( EPA )	DTXSID10411305 ;
	показывать Дюймы
	показывать Улыбается
Характеристики
Химическая формула	В ; 7 часов + ; 7
Молярная масса	91.132 g·mol −1
Структура
Точечная группа	D 7H
Молекулярная форма	Регулярный гепгон
Связанные соединения
Другие анионы	Тропилиум тетрафлюороборат
	За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). Infobox ссылки

Ион тропилиум или циклогептириенил -катион является ароматическим видом с формулой [C ₇ H ₇ ] ⁺. ^{[ 4 ]} Его название происходит от молекулы тропина, из которого циклогептипен (тропилиден) был впервые синтезирован в 1881 году. Соли тропилиевого катиона могут быть стабильными, даже с нуклеофилами умеренной силы, эг, тетрафлюроборат тропилия и тропильного бромида ( см. Ниже ). Его соли бромида и хлорида ^{[ 5 ]} может быть изготовлен из циклогептатриена и брома или фосфора пентахлорида соответственно. ^{[ 6 ]}

Это обычный гептагональный , плоский, циклический ион. Он имеет 6 π-электронов (4 n + 2, где n = 1), которое выполняет Хюккеля правило ароматичности . Он может координировать как лиганд с металлическими атомами . Показанная структура представляет собой состав из семи резонансных авторов , в которых каждый атом углерода несет часть положительного заряда.

История

В 1891 году Г. Мерлинг получил водорастворимое брумсодержащее соединение из реакции циклогептатриена и брома . ^{[ 7 ]} В отличие от большинства алкил бромидов, это соединение, позже названное тропилиевым бромидом, является водорастворимым, но не растворимым во многих органических растворителях. Он очищается кристаллизацией из горячего этанола. Реакция с водным нитратом серебра сразу же дала серебряный бромид, что указывает на лабильный бромид. Тропилиум бромид был посвящен солью, c
₇ часов ⁺
₇ Бр ⁻
, от Doering и Knox в 1954 году, анализируя его инфракрасные и ультрафиолетовые спектры. ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} Ионные структуры тропильного перхлората ( c
₇ часов ⁺
₇ Clo ⁻
₄ ) и йодид тропилия ( c
₇ часов ⁺
₇ я ⁻
) были подтверждены рентгеновской кристаллографией . ^{[ 10 ]} Длина связей углеродных связей длиннее (147 вечера), чем у бензола (140 вечера), но все же короче, чем у типичных видов с одним связью, таких как этан (154 вечера).

Кислотность

Тропилиум -ион является кислотой в водном растворе (т. Е. Аррениус кислоты ) в результате его кислотности Льюиса: сначала он действует как кислота Льюиса, образуя аддукт с водой, который затем может пожертвовать протон на другую молекулу воды. поэтому косвенно действует как кислота Аррениуса:

В
₇ часов ⁺
₇ + 2 ч
₂ o ⇌ c
₇ часов
₇ Ох + ч
₃ O. ⁺

( Борная кислота дает кислотные водные растворы во многом одинаково.) Констатация равновесия составляет 1,8 × 10 ⁻⁵, делая это таким же кислотным в воде, как уксусная кислота . ^{[ 8 ]}

Масс -спектрометрия

Ион тропилия часто встречается в масс -спектрометрии в форме сигнала при m / z = 91 и используется в анализе масс -спектра . Этот фрагмент часто обнаруживается для ароматических соединений, содержащих бензильную единицу. После ионизации бензильный фрагмент образует катион ( PHCH ⁺
₂ ), который переставляется в очень стабильный катион тропилия ( C
₇ часов ⁺
₇). ^{[ 11 ]}

Реакция

Катион тропилия реагирует с нуклеофилами с образованием замещенных циклогептотриенов, например: ^{[ 12 ]}

В
₇ часов ⁺
₇ + cn ⁻
→ C.
₇ часов
₇ CN

Снижение гидридом лития алюминия дает циклогептотриен . ^{[ 12 ]}

Реакция с циклопентадиенкой солью натрия или лития дает 7-циклопентадиенилциклогепта-1,3,5-триена : ^{[ 12 ]}

В
₇ часов ⁺
₇ x ⁻
+ C
₅ часов ⁻
₅ NA ⁺
→ C.
₇ часов
₇ C.
₅ часов
₅ + nax

При обработке окислителями, такими как хромовая кислота , катион тропилиум подвергается перестройке в бензальдегид : ^{[ 12 ]}

В
₇ часов ⁺
₇ + hcro ⁻
₄ → c
₆ часов
₅ CHO + CRO
₂ + ч
₂ o

Многие металлические комплексы иона тропила известны. Одним из примеров является [MO ( η ⁷-C ₇ H ₇ ) (Co) ₃ ] ⁺, который готовится гидридной абстракцией от циклогептиенмолибденам трикарбонил . ^{[ 13 ]}

Смотрите также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин «Тропилиум | chemspider» . www.chemspider.com . п. Имена Получено 30 декабря 2018 года . тропил
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон «Тропилиум» . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 30 декабря 2018 года . Химические названия: тропилиум; Циклогептитриенилиум; Цикл
₇ часов ⁺
₇ ; Циклорепта-2,4,6-триенилиум
^ Международный союз чистой и прикладной химии (2014). Номенклатура органической химии: рекомендации IUPAC и предпочтительные названия 2013 . Королевское химическое общество . п. 1127. DOI : 10.1039/9781849733069 . ISBN 978-0-85404-182-4 .
^ Iupac , сборник химической терминологии , 2 -е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн -исправленная версия: (2006–) « Молекула ». Два : 10.1351/goldbook.m04002
^ Смесь [C ₇ H ₇ ] ⁺Калькуляция ⁻ и [C ₇ H ₇ ] ⁺[ Pcl ⁻
₆ ] продуцируется обработкой тропилидена фосфором пентахлоридом.
^ Тропилиевые флуобоборотные органические синтезы, Coll. Тол. 5, с.1138 (1973); Тол. 43, с.101 (1963). Ссылка архивирована 2012-08-29 на The Wayback Machine
^ Мерлинг, Г. (1891). «О тропине». Отчеты немецкого химического общества . 24 (2): 3108–3126. Doi : 10.1002/cber.189102402151 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Eggers Doering, W. Von; Нокс, LH (1954). «Циклогептириенил (тропилиум) ион». J. Am. Химический Соц 76 (12): 3203–3206. doi : 10.1021/ja01641a027 .
^ Балабан, Александру Т.; Oniciu, Daniela C.; Катрицки, Алан Р. (2004). «Ароматичность как краеугольный камень гетероциклической химии». Химический Преподобный 104 (5): 2777–2812. doi : 10.1021/cr0306790 . PMID 15137807 .
^ Kitaigorodskii, ai; Стручков, Ю. Т.; ХОТСИАНОВА, TL; Vol'pin, я; Курсанов, Д.Н. (1960). «Кристаллические структуры тропильного перхлората и йодида». Бюллетень Академии наук о отделении химической науки СССР . 9 (1): 32–36. doi : 10.1007/bf01178699 . ISSN 0568-5230 .
^ Lifshitz, Chava (1994). «Образование ионов тропила из толуола: решение старой проблемы в органической масс -спектрометрии». Счета химических исследований . 27 (5): 138–144. doi : 10.1021/ar00041a004 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} OP Agarwai (2009). Реакции и реагенты (46 -е изд.). Кришна Пракашан СМИ. С. 614–615. ISBN 978-81-87224-65-5 .
^ Зеленый, Малкольм LH; Нг, Деннис К.П. (1995). «Циклогептиен и -енильные комплексы ранних переходных металлов». Химические обзоры . 95 (2): 439–473. doi : 10.1021/cr00034a006 .

[ChemSpider-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин «Тропилиум | chemspider» . www.chemspider.com . п. Имена Получено 30 декабря 2018 года . тропил

[PubChem-2] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон «Тропилиум» . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 30 декабря 2018 года . Химические названия: тропилиум; Циклогептитриенилиум; Цикл
₇ часов ⁺
₇ ; Циклорепта-2,4,6-триенилиум

[3] Международный союз чистой и прикладной химии (2014). Номенклатура органической химии: рекомендации IUPAC и предпочтительные названия 2013 . Королевское химическое общество . п. 1127. DOI : 10.1039/9781849733069 . ISBN 978-0-85404-182-4 .

[4] Iupac , сборник химической терминологии , 2 -е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн -исправленная версия: (2006–) « Молекула ». Два : 10.1351/goldbook.m04002

[5] Смесь [C ₇ H ₇ ] ⁺Калькуляция ⁻ и [C ₇ H ₇ ] ⁺[ Pcl ⁻
₆ ] продуцируется обработкой тропилидена фосфором пентахлоридом.

[6] Тропилиевые флуобоборотные органические синтезы, Coll. Тол. 5, с.1138 (1973); Тол. 43, с.101 (1963). Ссылка архивирована 2012-08-29 на The Wayback Machine

[7] Мерлинг, Г. (1891). «О тропине». Отчеты немецкого химического общества . 24 (2): 3108–3126. Doi : 10.1002/cber.189102402151 .

[:0-8] Jump up to: ^а ^{беременный} Eggers Doering, W. Von; Нокс, LH (1954). «Циклогептириенил (тропилиум) ион». J. Am. Химический Соц 76 (12): 3203–3206. doi : 10.1021/ja01641a027 .

[9] Балабан, Александру Т.; Oniciu, Daniela C.; Катрицки, Алан Р. (2004). «Ароматичность как краеугольный камень гетероциклической химии». Химический Преподобный 104 (5): 2777–2812. doi : 10.1021/cr0306790 . PMID 15137807 .

[10] Kitaigorodskii, ai; Стручков, Ю. Т.; ХОТСИАНОВА, TL; Vol'pin, я; Курсанов, Д.Н. (1960). «Кристаллические структуры тропильного перхлората и йодида». Бюллетень Академии наук о отделении химической науки СССР . 9 (1): 32–36. doi : 10.1007/bf01178699 . ISSN 0568-5230 .

[11] Lifshitz, Chava (1994). «Образование ионов тропила из толуола: решение старой проблемы в органической масс -спектрометрии». Счета химических исследований . 27 (5): 138–144. doi : 10.1021/ar00041a004 .

[agarwai-12] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} OP Agarwai (2009). Реакции и реагенты (46 -е изд.). Кришна Пракашан СМИ. С. 614–615. ISBN 978-81-87224-65-5 .

[13] Зеленый, Малкольм LH; Нг, Деннис К.П. (1995). «Циклогептиен и -енильные комплексы ранних переходных металлов». Химические обзоры . 95 (2): 439–473. doi : 10.1021/cr00034a006 .

[ 1 ]

[ 3 ]

[ 2 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]