Tetrathiafulvalene - Tetrathiafulvalene
 | |
 | |
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Název IUPAC 2,2’-Bis (1,3-dithiolyliden) | |
| Ostatní jména A2,2-Bi-l, 3-dithiol | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.045.979  |
PubChem CID | |
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| C6H4S4 | |
| Molární hmotnost | 204.34 g · mol−1 |
| Vzhled | Žlutá pevná látka |
| Bod tání | 116 až 119 ° C (241 až 246 ° F; 389 až 392 K) |
| Bod varu | Rozkládá se |
| Nerozpustný | |
| Rozpustnost v organických rozpouštědlech | Rozpustný[vágní ] |
| Struktura | |
| 0 D | |
| Nebezpečí | |
| Hlavní nebezpečí | hořlavý |
| R-věty (zastaralý) | R43 |
| S-věty (zastaralý) | S36 / 37 |
| Související sloučeniny | |
Související sloučeniny | TCNQ, thiofen |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Tetrathiafulvalene je organosírná sloučenina s vzorec (H2C2S2C)2. Studie o tom heterocyklický sloučenina přispěla k rozvoji molekulární elektronika. TTF souvisí s uhlovodíkem fulvalene, (C.5H4)2nahrazením čtyř skupin CH atomy síry. Více než 10 000 vědeckých publikací pojednává o TTF a jeho derivátech.[1]
Příprava
Vysoký zájem o TTF vyvolal vývoj mnoha syntéz TTF a jeho analogů.[1] Většina příprav zahrnuje spojení cyklického C3S2 stavební bloky, jako jsou 1,3-dithiole-2-thiony nebo příbuzné 1,3-dithiole-2-ony. U samotného TTF začíná syntéza trithiokarbonátem H2C2S2CS, který je S-methylován a poté redukován za vzniku H2C2S2CH (SCH3), se kterým se zachází takto:[2]
- H
2C
2S
2CH (SCH
3) + HBF
4 → [H
2C
2S
2CH+
] BF−
4 + HSCH
3
- 2 [H
2C
2S
2CH+
] BF−
4 + 2 Et
3N → (H
2C
2S
2C)
2 + 2 Et
3NHBF
4
Redoxní vlastnosti
Hromadný TTF sám o sobě má pozoruhodné elektrické vlastnosti. Výrazné vlastnosti jsou však spojeny se solemi jejích oxidovaných derivátů, jako jsou soli odvozené od TTF+.
Vysokou elektrickou vodivost solí TTF lze připsat následujícím vlastnostem TTF: (i) jeho rovinnost, která umožňuje π-π stohování jeho oxidovaných derivátů, (ii) jeho vysoká symetrie, která podporuje delokalizaci náboje, čímž minimalizuje coulombické odpudivosti a (iii) jeho schopnost podstoupit oxidaci s mírným potenciálem za vzniku stabilního radikálového kationtu. Elektrochemická měření ukázat, že TTF lze oxidovat dvakrát reverzibilně:
- TTF → TTF+
+ E− (E = 0,34 V)
- TTF+
→ TTF2+
+ E− (E = 0,78 V, vs. Ag / AgCl v roztoku MeCN)
Každý dithiolylidenový kruh v TTF má 7π elektrony: 2 pro každý atom síry, 1 pro každý sp2 atom uhlíku. Oxidace tedy převádí každý kruh na aromatický Konfigurace 6π-elektronů, v důsledku čehož centrální dvojná vazba ponechává v podstatě jednoduchou vazbu, protože všechny π-elektrony zaujímají kruhové orbitály.
Dějiny
Sůl [TTF+
] Cl−
byl v roce 1972 údajně polovodič.[4] Následně byla sůl pro přenos náboje [TTF]TCNQ bylo prokázáno, že je úzký mezera v pásmu polovodič.[5] Rentgenová difrakce studie [TTF] [TCNQ] odhalily hromady částečně oxidovaných molekul TTF přiléhajících k aniontovým vrstvám molekul TCNQ. Tento motiv „segregovaného stohu“ byl neočekávaný a je zodpovědný za výrazné elektrické vlastnosti, tj. Vysoké a anizotropní elektrická vodivost. Od těchto raných objevů bylo připraveno mnoho analogů TTF. Dobře studované analogy zahrnují tetramethyltetrathiafulvalen (Me4TTF), tetramethylselenafulvaleny (TMTSF) a bis (ethylendithio) tetrathiafulvalen (BEDT-TTF, CAS [66946-48-3]).[6] Několik solí tetramethyltetrathiafulvalenu (tzv Fabreovy soli) mají určitý význam jako organické supravodiče.
Viz také
Reference
- ^ A b Bendikov, M; Wudl, F; Perepichka, D. F. (2004). „Tetrathiafulvalenes, Oligoacenenes, and their Buckminsterfullerene Derivatives: The Brick and Mortar of Organic Electronics“. Chemické recenze. 104 (11): 4891–4945. doi:10,1021 / cr030666m. PMID 15535637.
- ^ Wudl, F .; Kaplan, M. L. (1979). 2,2'Bi-1,3-dithiolyliden (tetrathiafulvalen, TTF) a jeho deriváty radikálových kationtů. Inorg. Synth. Anorganické syntézy. 19. str. 27–30. doi:10.1002 / 9780470132500.ch7. ISBN 978-0-470-13250-0.
- ^ D. Chasseau; G. Comberton; J. Gaultier; C. Hauw (1978). „Réexamen de la structure du complexe hexaméthylène-tétrathiafulvalène-tétracyanoquinodiméthane“. Acta Crystallographica oddíl B. 34 (2): 689. doi:10.1107 / S0567740878003830.
- ^ Wudl, F .; Wobschall, D .; Hufnagel, E. J. (1972). "Elektrická vodivost systémem Bis (1,3-dithiole) -bis (1,3-dithiolium)." J. Am. Chem. Soc. 94 (2): 670–672. doi:10.1021 / ja00757a079.
- ^ Ferraris, J .; Cowan, D.O .; Walatka, V. V., Jr.; Perlstein, J. H. (1973). „Přenos elektronů v novém vysoce vodivém komplexu dárce-akceptor“. J. Am. Chem. Soc. 95 (3): 948–949. doi:10.1021 / ja00784a066.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
- ^ Larsen, J .; Lenoir, C. (1998). „2,2'-Bi-5,6-dihydro-1,3-dithiolo [4,5-b] [1,4] dithiinyliden (BEDT-TTF)". Organické syntézy.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz); Kolektivní objem, 9, str. 72
Další čtení
- Rovira, C. (2004). „Bis (ethylenethio) tetrathiafulvalen (BET-TTF) a související disymetrické donory elektronů: Od molekuly k funkčním molekulárním materiálům a zařízením (OFET)“. Chemické recenze. 104 (11): 5289–5317. doi:10.1021 / cr030663 +. PMID 15535651.
- Iyoda, M; Hasegawa, M; Miyake, Y (2004). „Bi-TTF, Bis-TTF a související oligomery TTF“. Chemické recenze. 104 (11): 5085–5113. doi:10.1021 / cr030651o. PMID 15535643.
- Frere, P .; Skabara, P. J. (2005). "Soli rozšířených analogů tetrathiafulvalenu: vztahy mezi molekulární strukturou, elektrochemickými vlastnostmi a organizací v pevné fázi". Recenze chemické společnosti. 34 (1): 69–98. doi:10.1039 / b316392j. PMID 15643491.
- Gorgues, Alain; Hudhomme, Pietrick; Salle, Marc. (2004). „Vysoce funkcionalizované tetrathiafulvaleny: jízda po syntetické stezce z elektrofilních alkynů“. Chemické recenze. 104 (11): 5151–5184. doi:10.1021 / cr0306485. PMID 15535646.
- Fyzikální vlastnosti tetrathiafulvalenu z literatury.