Prismane - Prismane
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| Nomes | |||
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Nome IUPAC preferido
Tetraciclo [2.2.0.0 2,6 .0 3,5 ] hexano |
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| Identificadores | |||
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Modelo 3D ( JSmol )
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| ChemSpider | |||
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PubChem CID
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Painel CompTox ( EPA )
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| Propriedades | |||
| C 6 H 6 | |||
| Massa molar | 78,114 g · mol −1 | ||
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Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar (o que é ?)
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| Referências da Infobox | |||
Prismane ou 'Ladenburg benzeno' é um hidrocarboneto policíclico com a fórmula C 6 H 6 . É um isômero do benzeno , especificamente um isômero de valência . Prismane é muito menos estável do que o benzeno. Os átomos de carbono (e hidrogênio) da molécula prismane são arranjados na forma de um prisma triangular de seis átomos - esse composto é o pai e o membro mais simples da classe de moléculas prismanes . Albert Ladenburg propôs essa estrutura para o composto agora conhecido como benzeno . O composto não foi sintetizado até 1973.
História
Em meados do século 19, os pesquisadores propuseram várias estruturas possíveis para o benzeno que eram consistentes com sua fórmula empírica, C 6 H 6 , que havia sido determinada por análise de combustão . O primeiro, proposto por Kekulé em 1865, mais tarde se mostrou o mais próximo da verdadeira estrutura do benzeno. Essa estrutura inspirou vários outros a propor estruturas consistentes com a fórmula empírica do benzeno; por exemplo, Ladenburg propôs o prismane, Dewar propôs o benzeno de Dewar e Koerner e Claus propuseram o benzeno de Claus . Algumas dessas estruturas seriam sintetizadas nos anos seguintes. O prismane, como as outras estruturas propostas para o benzeno, ainda é frequentemente citado na literatura, porque faz parte da luta histórica para a compreensão das estruturas mesoméricas e da ressonância do benzeno. Alguns químicos computacionais ainda pesquisam as diferenças entre os possíveis isômeros de C 6 H 6 .
Propriedades
Prismane é um líquido incolor à temperatura ambiente. O desvio do ângulo de ligação carbono-carbono de 109 ° a 60 ° em um triângulo leva a uma alta tensão no anel , que lembra a do ciclopropano, mas é maior. O composto é explosivo, o que é incomum para um hidrocarboneto. Devido a esta tensão de anel, as ligações têm baixa energia de ligação e se rompem com baixa energia de ativação , o que dificulta a síntese da molécula; Woodward e Hoffmann observaram que o rearranjo térmico do prismane para benzeno é simetricamente proibido , comparando-o a "um tigre furioso incapaz de escapar de uma gaiola de papel". Por conta de sua energia de deformação e da estabilização aromática do benzeno, a molécula é estimada em 90 kcal / mol menos estável do que o benzeno, mas a ativação dessa transformação altamente exotérmica é surpreendentemente alta de 33 kcal / mol, tornando-a persistente no ambiente temperatura.
O derivado substituído hexametilprismane (em que todos os seis hidrogênios são substituídos por grupos metil ) tem uma estabilidade maior e foi sintetizado por reações de rearranjo em 1966.
Síntese
A síntese começa com benzvaleno ( 1 ) e 4-feniltriazolidona ( 2 ), que é um dienófilo forte . A reação é uma reação semelhante a Diels-Alder em etapas , formando um carbocátion como intermediário. O aduto ( 3 ) é então hidrolisado em condições básicas e posteriormente transformado em um derivado de cloreto de cobre (II) com cloreto de cobre (II) ácido. Neutralizado com uma base forte, o composto azo ( 5 ) pode ser cristalizado com rendimento de 65%. A última etapa é a fotólise do composto azo. Esta fotólise leva a um bi- radical que forma prismane ( 6 ) e nitrogênio com um rendimento de menos de 10%. O composto foi isolado por cromatografia gasosa preparativa .
Veja também
- Prismane C8 , um alótropo C 8 de carbono
- Cubano