En química orgánica , helicenes son condensados-orto policíclicos compuestos aromáticos en el que anillos de benceno u otros compuestos aromáticos son angularmente annulated para dar helicoidalmente en forma quiral moléculas . [1] La química de los helicenos ha atraído una atención continua debido a sus características estructurales, espectrales y ópticas únicas . [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
Estructura y propiedades
La denominación sistemática para esta clase de compuestos se basa en el número de anillos: [ n ] helicene es la estructura que consta de n anillos. Según la IUPAC , solo las estructuras donde n es al menos 5 se consideran helicenos. [1] Algunos compuestos específicos también tienen nombres alternativos o triviales . A medida que aumenta el número de anillos, a partir de cuatro, la estructura se vuelve no plana, pero los planos de los anillos consecutivos se inclinan para evitar colisiones estéricas . La hélice resultante es quiral. Para helicenos con seis unidades de benceno, se completa un giro de 360 °. En la serie helicene los ángulos diedros entre las extremidades aumentan pasando de [4] helicene (26 °) a [6] helicene (58 °) y luego disminuyen nuevamente por ejemplo en [7] helicene (30 °).
Los helicenos son notables por tener quiralidad a pesar de carecer tanto de carbonos asimétricos como de centros quirales . En cambio, existe una quiralidad axial , que resulta de la destreza de la helicidad misma. Las hélices en sentido horario y antihorario no se pueden superponer. Por convención, una hélice a la izquierda es menos y está etiquetada ( M ) , una hélice a la derecha es más y está etiquetada ( P ) . La evidencia de la espectroscopia de CD sugiere que las hélices zurdas son levorrotatorias y las hélices diestras son dextrorrotatorias .
Síntesis
La primera estructura de helicene fue reportada por Jakob Meisenheimer en 1903 como el producto de reducción del 2-nitronaftaleno . [9] [5] El helicene fue sintetizado en 1918 por Weitzenböck & Klingler. [10] El primer [6] helicene (también llamado hexahelicene ) fue sintetizado por MS Newman y D. Lednicer en 1955 mediante un esquema que cerraba los dos anillos centrales mediante la ciclación de Friedel-Crafts de compuestos de ácido carboxílico . [11] [12] Desde entonces, se utilizan varios métodos para sintetizar helicenos con diferentes longitudes y sustituyentes . La fotociclización oxidativa de un precursor del tipo estilbeno se utiliza con mayor frecuencia como paso clave. El helicene más largo, [14] helicene, fue preparado en 1975 por este método.
En un estudio, [13] [5] se sintetizó heliceno en una reacción de metátesis de olefinas de un compuesto divinilo (preparado a partir de 1,1′-bi-2-naftol (BINOL) en varios pasos), con el catalizador de segunda generación de Grubbs :
Otro enfoque también es no fotoquímico y se basa en el ensamblaje de bifenilil-naftalenos y su doble cicloisomerización catalizada por platino que conduce a varios [6] helicenos: [14]
Acenes son los lineal 1,3-fusionado o meta- análogos de helicenes, y phenacenes son una configuración de zig-zag. Los compuestos relacionados conceptualmente son los circulenos .
[4] Helicene
[5] Helicene
[6] Helicene
[6] Helicene, otra quiralidad
[7] Helicene
[7] Helicene, otra quiralidad
[8] Helicene
[9] Helicene
[10] Helicene
[11] Helicene
[12] Helicene
[13] Helicene
[14] Helicene
[15] Helicene
[16] Helicene
[18] Helicene
Aplicaciones
Los helicenos se han estudiado con respecto a la óptica no lineal , [15] CPL , [16] [17] organocatálisis , [18] análisis conformacional, [19] detección de quiralidad , [20] sensores químicos [21] y sustitución de heteroátomos. [22] [23] [24] [25]
Referencias
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