Prismane o 'Ladenburg benzene ' es un hidrocarburo policíclico con la fórmula C 6 H 6 . Es un isómero de benceno , específicamente un isómero de valencia . Prismane es mucho menos estable que el benceno. Los átomos de carbono (e hidrógeno) de la molécula prisman están dispuestos en forma de un prisma triangular de seis átomos ; este compuesto es el miembro principal y más simple de la clase de moléculas prismanes . Albert Ladenburg propuso esta estructura para el compuesto ahora conocido como benceno .[2] El compuesto no se sintetizó hasta 1973. [3]
Nombres | |||
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Nombre IUPAC preferido Tetraciclo [2.2.0.0 2,6 .0 3,5 ] hexano [1] | |||
Identificadores | |||
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Modelo 3D ( JSmol ) | |||
ChemSpider | |||
PubChem CID | |||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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Propiedades | |||
C 6 H 6 | |||
Masa molar | 78,114 g · mol −1 | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
verificar ( ¿qué es ?) | |||
Referencias de Infobox | |||
Historia
A mediados del siglo XIX, los investigadores propusieron varias estructuras posibles para el benceno que eran consistentes con su fórmula empírica, C 6 H 6 , que había sido determinada por análisis de combustión . El primero, propuesto por Kekulé en 1865, más tarde demostró ser el más cercano a la verdadera estructura del benceno. Esta estructura inspiró a varios otros a proponer estructuras que fueran consistentes con la fórmula empírica del benceno; por ejemplo, Ladenburg propuso prismane, Dewar propuso Dewar benceno y Koerner y Claus propusieron el benceno de Claus . Algunas de estas estructuras se sintetizarían en los años siguientes. Prismane, al igual que las otras estructuras propuestas para el benceno, todavía se cita a menudo en la literatura, porque es parte de la lucha histórica para comprender las estructuras mesoméricas y la resonancia del benceno. Algunos químicos computacionales todavía investigan las diferencias entre los posibles isómeros de C 6 H 6 . [4]
Propiedades
Prismane es un líquido incoloro a temperatura ambiente. La desviación del ángulo de enlace carbono-carbono de 109 ° a 60 ° en un triángulo conduce a una alta deformación del anillo , que recuerda a la del ciclopropano pero mayor. El compuesto es explosivo, lo que es inusual para un hidrocarburo. Debido a esta deformación del anillo, los enlaces tienen una energía de enlace baja y se rompen con una energía de activación baja , lo que dificulta la síntesis de la molécula; Woodward y Hoffmann notaron que la reordenación térmica de prismane al benceno está prohibida por la simetría , comparándolo con "un tigre enojado incapaz de salir de una jaula de papel". Debido a su energía de deformación y la estabilización aromática del benceno, se estima que la molécula es 90 kcal / mol menos estable que el benceno, pero la activación de esta transformación altamente exotérmica es sorprendentemente alta de 33 kcal / mol, lo que la hace persistente a temperatura ambiente. temperatura. [5]
El derivado sustituido hexametilprismane (en el que los seis hidrógenos están sustituidos por grupos metilo ) tiene una mayor estabilidad y se sintetizó mediante reacciones de transposición en 1966. [6]
Síntesis
La síntesis comienza con benzvaleno ( 1 ) y 4-feniltriazolidona ( 2 ), que es un dienófilo fuerte . La reacción es una reacción escalonada similar a Diels-Alder , que forma un carbocatión como intermedio. A continuación, el aducto ( 3 ) se hidroliza en condiciones básicas y posteriormente se transforma en un derivado de cloruro de cobre (II) con cloruro de cobre (II) ácido. Neutralizado con una base fuerte, el azocompuesto ( 5 ) pudo cristalizarse con un rendimiento del 65%. El último paso es una fotólisis del compuesto azo. Esta fotólisis da lugar a un birradical que forma prismane ( 6 ) y nitrógeno con un rendimiento inferior al 10%. El compuesto se aisló mediante cromatografía de gases preparativa .
Ver también
- Prismane C8 , un alótropo C 8 del carbono
- Cubano
Referencias
- ^ Nomenclatura de la química orgánica: Recomendaciones de la IUPAC y nombres preferidos 2013 (Libro azul) . Cambridge: La Real Sociedad de Química . 2013. p. 169. doi : 10.1039 / 9781849733069-00130 . ISBN 978-0-85404-182-4.
Ya no se recomienda el nombre prismane.
- ^ Ladenburg A. (1869). "Bemerkungen zur aromatischen Theorie" . Chemische Berichte . 2 : 140-2. doi : 10.1002 / cber.18690020171 .
- ^ Katz TJ; Acton N. (1973). "Síntesis de Prismane". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 95 (8): 2738–2739. doi : 10.1021 / ja00789a084 .
- ^ UD Priyakumar; TC Dinadayalane; GN Sastry (2002). "Un estudio computacional de los isómeros de valencia del benceno y sus heteroanálogos del grupo V". New J. Chem . 26 (3): 347–353. doi : 10.1039 / b109067d .
- ^ Woodward, RB; Hoffmann, Roald (1969). "La conservación de la simetría orbital". Angewandte Chemie International Edition en inglés . 8 (11): 781–853. doi : 10.1002 / anie.196907811 .
- ^ Lemal DM; Lokensgard JP (1966). "Hexametilprismane". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 88 (24): 5934–5935. doi : 10.1021 / ja00976a046 .
- ^ "Síntesis de Prismane" .
- ^ Katz, TJ; Acton, N. (1973). "Síntesis de prismane". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 95 (8): 2738. doi : 10.1021 / ja00789a084 .
- ^ Katz, TJ; Wang, EJ; Acton, N. (1971). "Síntesis de benzvaleno". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 93 (15): 3782. doi : 10.1021 / ja00744a045 .
enlaces externos
- Moléculas con nombres tontos o inusuales