Olympicene - Olympicene

Olympicene
Olympicene.svg
Olympicene AFM.jpg
An mikroskopie atomové síly obrázek olympicenu
Jména
Ostatní jména
6H-benzo [CD] pyren
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Vlastnosti
C19H12
Molární hmotnost240.305 g · mol−1
Vzhledbílý prášek
Hustota1,28 g / cm3
Bod varu 511,754 ° C (953,157 ° F; 784,904 K) při 760 mmHg
Nebezpečí
Bod vzplanutí 254,195 ° C (489,551 ° F; 527,345 K)
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

Olympicene je molekula na bázi organického uhlíku tvořená pěti kruhy, z nichž čtyři jsou benzenové kruhy, spojené ve tvaru Olympijské kruhy.

Molekula byla koncipována v březnu 2010 jako způsob, jak oslavit Olympijské hry v Londýně v roce 2012 podle Graham Richards z University of Oxford a Antony Williams. Poprvé jej syntetizovali vědci Anish Mistry a David Fox z University of Warwick ve Velké Británii.[1][2][3] Relativní energie olympicenu a jeho izomerů byly poprvé předpovězeny z kvantových výpočtů elektronické struktury Andrewem Valentinem a Davidem Mazziottim z University of Chicago.[4]

Počítání elektronů

Olympicene má 18 elektrony pí v jeho kruhovém systému; protože je to plochá molekula, dělá to z ní aromatická molekula. Centrální kruh není aromatický kruh.

Související sloučeniny

Velmi podobná molekula (benzo [C] fenanthren ), kterému chybí -CH2- spacer mezi dvěma stranami molekuly je znám již mnoho let.[5] Tato dřívější molekula byla studována rentgenovou krystalografií a kvůli sterický střet mezi dvěma atomy vodíku, molekula není plochá.[6] Je pravděpodobné, že olympicen je plošší, protože mezi oběma kruhy nebude existovat žádný sterický střet.

Molekula, kde -CH2- spacer byl nahrazen a keton (C = O) skupina (nafthanthron ) je znám již desítky let.[7] Molekuly, kde CH2 spacer byl nahrazen kyslíkem a atomy síry jsou již nějakou dobu známy.[8] Sloučenina síry má úhel C-S-C 104,53 °, což naznačuje, že atom síry je sp3 hybridizovaný atom spíše než sp2. To naznačuje, že atom síry není součástí systému pí molekuly.

Olympijské kruhy, ukazující vzájemné propojení

Pane profesore Martyn Poliakoff University of Nottingham poukázal na to, že olympijské kruhy nejsou ve skutečnosti vzájemně propojeny, a pouze se dotýkají, a že lepší podobu lze dosáhnout pomocí katenany. Olympijská molekula na bázi katenanu byla syntetizována v roce 1994 autorem Fraser Stoddart a dostal jméno olympiadane.[9]

Syntéza

Syntéza začíná používat a Wittigova reakce z pyren karboxaldehyd. Chcete-li získat ylid nejprve potřeba trifenylfosfin reaguje s ethylbromacetát vytvořit a fosfonium sůl; po zpracování této soli mírnou bází může být ylid zreagován s aldehydem toluen. Po hydrogenace alfa, beta nenasycené karbonylové sloučeniny za použití vodík a palladium v ethylacetátu byl ester převeden na chlorid kyseliny za použití hydroxid draselný, kyselina a potom thionylchlorid. Prostřednictvím a Friedel – Craftsova reakce použitím chlorid hlinitý v dichlormethan byl vytvořen keton. Na redukci tohoto ketonu pomocí lithiumaluminiumhydrid alkohol 3,4-dihydro-5H-benzo [CDByl získán] pyren-5-ol, 3,4-dihydro-5H-benzo [CD] pyren-5-ol byl zpracován kyselinou ve formě iontoměničové pryskyřice, čímž byl získán produkt.[10]

snímky

Předběžné snímky byly vytvořeny pomocí skenovací tunelovací mikroskopie. Podrobnější obrázky vytvořili vědci IBM v Curychu pomocí bezkontaktní mikroskopie atomových sil v roce 2012.[11][12]

Viz také

Reference

  1. ^ Williams, A. J. (27. května 2012). „Příběh Olympicene od konceptu po dokončení“. ChemConnector. Royal Society of Chemistry. Citováno 28. května 2012.
  2. ^ Mistry, A. (31. května 2012). „Dehydratace 3,4-dihydro-5H-Benzo [CD] pyren-5-ol; 6H-Benzo [CD] pyren ". ChemSpider. Royal Society of Chemistry. doi:10.1039 / SP542. Citováno 3. ledna 2016.
  3. ^ Williams, A. J. (14. března 2012). „Krok za krokem k syntéze olympienenu“. ChemConnector. Royal Society of Chemistry. Citováno 6. června 2012.
  4. ^ Valentine, A. J. S .; Mazziotti, D. A. (2013). „Teoretická predikce struktur a energií olympienenu a jeho izomerů“. J. Phys. Chem. A. 117 (39): 9746–9752. doi:10.1021 / jp312384b.
  5. ^ Cook, J. W. (1931). „CCCL. — Polycyklické aromatické uhlovodíky. Část VI. 3: 4-Benzfenanthren a jeho chinon“. J. Chem. Soc.: 2524–2528. doi:10.1039 / jr9310002524.
  6. ^ Hirshfled, F. L .; Sandler, S .; Schmidt, G. M. J. (1963). "398. Struktura přeplněných aromatických sloučenin. Část VI. Krystalová struktura benzo [C] fenanthren a 1,12-dimethylbenzo [C] fenanthren ". J. Chem. Soc.: 2108–2125. doi:10.1039 / jr9630002108.
  7. ^ Fujisawa, S .; Oonishi, I .; Aoki, J .; Iwashima, S. (1976). „Krystalová a molekulární struktura nafthanthronu“. Býk. Chem. Soc. Jpn. 49 (12): 3454–3456. doi:10,1246 / bcsj.49.3454.
  8. ^ Donovan, P. M .; Scott, L. T. (2004). „Zpracování diarylketonů na naftaleny kondenzované na dvou nebo čtyřech stranách: postup naftoanulace“. J. Am. Chem. Soc. 126 (10): 3108–3112. doi:10.1021 / ja038254i. PMID  15012140.
  9. ^ Problém s Olympicene na Periodická tabulka videí (University of Nottingham)
  10. ^ Mistry, A .; Moreton, B .; Schuler, B .; Mohn, F .; Meyer, G .; Gross, L .; Williams, A.J .; Scott, P .; Costantini, G .; Fox, D. (2014). „The Synthesis and STM / AFM Imaging of 'Olympicene' Benzo [cd] pyrenes". Chemistry: A European Journal. 21 (5): 2011–2018. doi:10.1002 / chem.201404877.
  11. ^ Palmer, J. (28. května 2012). "'Molekula olympicenu v olympicenu v pozoruhodném obrazu ". BBC novinky. Citováno 3. ledna 2016.
  12. ^ „Olympicene: Doodle to Ohromující obraz nejmenších možných 5 prstenů“. IBM Research. 28. května 2012. Citováno 28. května 2012.