Циклодекапентаен - Cyclodecapentaene

Циклодекапентаен

Имена
Предпочтительное название IUPAC Циклодека-1,3,5,7,9-пентаен
Другие имена [10] Аннулен
Идентификаторы
Количество CAS	3227-76-7
3D модель (JSmol )	Интерактивное изображение
ChemSpider	11341429 полностью цис-изомер
PubChem CID	15398566
ИнЧИ InChI = 1S / C10H10 / c1-2-4-6-8-10-9-7-5-3-1 / h1-10H / b2-1-, 3-1-, 4-2-, 5-3 +, 6-4 +, 7-5 +, 8-6 +, 9-7-, 10-8-, 10-9- Ключ: ZYRKBGIIBMTQHN-HGJACCJQSA-N
Улыбки С1 = С С = С С = С / С = С / С = С / 1
Характеристики
Химическая формула	C10ЧАС10
Молярная масса	130.190 г · моль^−1
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Циклодекапентаен или же [10] аннулен является аннулен с молекулярная формула C₁₀ЧАС₁₀. Этот органическое соединение это сопряженный 10 пи электрон циклический система и согласно Правило Гюккеля он должен отображать ароматичность. Однако он не является ароматным, потому что различные типы напряжение кольца дестабилизируют полностью плоскую геометрию. Все-цис-изомер (1), полностью выпуклый десятиугольник, имел бы валентные углы 144 °, что создает большое количество угловая деформация относительно идеальных 120 ° для зр² атомная гибридизация. Вместо этого полностью цис-изомер может принимать плоскую лодкообразную конформацию (2), чтобы уменьшить угловую деформацию.^{[нужна цитата ]} Это все еще нестабильно из-за более высокой деформации в лодке.^{[Почему? ]} по сравнению со следующим планарным транс, цис, транс, цис, цис изомером (3). Но даже этот изомер также нестабилен, страдая от стерический отталкивание между двумя внутренними атомами водорода. Непланарный транс, цис, цис, цис, цис-изомер (4) является наиболее стабильным из всех возможных изомеров.

Соединение [10] аннулена может быть получено фотолиз из СНГ-9,10-дигидронафталин в виде смеси изомеров. Из-за отсутствия стабильности даже при низких температурах продукты реакции превращаются в исходный дигидронафталин.^{[нужна цитата ]}

Ароматичность может быть вызвана в соединениях, имеющих ядро ​​[10] типа аннулена, путем фиксации плоской геометрии. Есть два способа добиться этого. Один из способов - заменить два атома водорода одним метиленовый мостик (-CH
₂-) дает плоскую бициклическую 1,6-метано [10] аннулен (5). Это соединение ароматическое, на что указывает отсутствие длина облигации чередование видно в его Рентгеновская структура и доказательства контрольных диамагнитный кольцевой ток в его Спектр ЯМР.

Классический органический синтез этого соединения^[1] начинается с Сокращение березы из нафталин до тетрагидронафталина (или изотетралина), за которым следует карбен добавление дихлоркарбен (приготовлено на месте из хлороформ и калиевая соль терт-бутанол ) с последующим вторым органическое восстановление который удаляет хлорид заместители и завершается органическое окисление к 2,3-дихлор-5,6-дициано-1,4-бензохинон (DDQ).

Другой способ восстановить планарность и, следовательно, ароматичность в [10] аннуленовых кольцах - введение метин мост к структуре трициклического [10] аннулена ядра (6).^[2] Когда депротонированный сформировать анион этот тип соединения еще более стабилен. Центральный карбанион делает молекулу еще более плоской, а количество резонансные структуры который можно нарисовать, расширен до 7, включая две резонансные формы с полным бензольным кольцом. К вычислительная химия показано, что трициклическое [10] производное аннулена с аннулированный бензольное кольцо и полный комплект циано заместители (7) является одним из самых кислых соединений, известных с расчетным пK_а в ДМСО -30,4 (по сравнению, например, -20 для волшебная кислота ).^[3]

Азулен также является 10 π-электронной системой, в которой ароматичность поддерживается за счет прямого трансаннулярного связывания с образованием слитого 7–5 бициклическая молекула.

Рекомендации

1. Vogel, E .; Klug, W .; Брейер, А. (1974). «1,6-Метано [10] аннулен». Органический синтез. 54: 11.; Коллективный объем, 6, п. 731
2. Gilchrist, Thomas L .; Рис, Чарльз У .; Тудденхэм, Дэвид; Уильямс, Дэвид Дж. (1980). "7b-метил-7bЧАС-циклопент [CD] инден-1,2-дикарбоновая кислота, новая 10-электронная ароматическая система; Рентгеновская кристаллическая структура ». Журнал химического общества, химические коммуникации (15): 691–692. Дои:10.1039 / C39800000691.
3. Вианелло, Роберт; Макси, Звонимир Б. (2005). «Экстремальная кислотность полицианированных углеводородов Риса в газовой фазе и ДМСО - исследование с функциональной плотностью». Химические коммуникации (27): 3412–3414. Дои:10.1039 / B502006A. PMID  15997281.