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Pagodana

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El pagodano es un compuesto orgánico con fórmula C20 horas20 cuyode carbonose decía que se asemejaba a unapagoda, de ahí su nombre. [ 1 ] Es unhidrocarburopolicíclico cuya molécula tiene elgrupo de simetría puntualD2h. El compuesto es un sólido altamente cristalino que se funde a 243°C, es poco soluble en la mayoría de los disolventes orgánicos y moderadamente soluble enbencenoycloroformo. Se sublima a baja presión. [ 2 ] 

El nombre pagodano se utiliza de forma más general para cualquier miembro de una familia de compuestos cuyos esqueletos moleculares tienen la misma jaula central de 16 carbonos que el compuesto básico. Cada miembro puede considerarse como el resultado de conectar ocho átomos de esta jaula en pares mediante cuatro cadenas de alcanos . El miembro general se denota como [ m . n . p . q ]pagodano, donde m , n , p y q son el número de carbonos de esas cuatro cadenas. La fórmula general es entonces C16+ s H12+2 s dondes=m+n+p+q. En particular, el compuesto básicoC20 horas20 tiene esos carbonos conectados por cuatropuentes de metileno(m=n=p=q= 1), y su nombre dentro de esa familia es por lo tanto [1.1.1.1]pagodano. [ 2 ]

Síntesis y estructura

El compuesto fue sintetizado por primera vez por Horst Prinzbach y sus colaboradores en 1987, mediante una secuencia de 14 pasos a partir de isodrina . [ 2 ] En el proceso también sintetizaron [2.2.1.1]pagodano C22 H24 y varios derivados.

Prinzbach comentó que "la necesidad obvia del [nombre corto 'pagodano'] se puede entender fácilmente en vista de la nomenclatura de von Baeyer/ IUPAC y Chemical Abstracts ", undecaciclo[9.9.0.0 1,5 .0 2,12 .0 2,18 .0 3,7 .0 6,10 .0 8,12 .0 11,15 .0 13,17 .0 16,20 ]icosano. [ 2 ]

En el esqueleto de carbono del pagodano, se pueden distinguir muchos fragmentos de tipo propelano . [ 2 ]

La síntesis general se puede resumir de la siguiente manera: [ 2 ] [ 3 ]

El esquema aquí descrito puede simplificarse a 14 operaciones en un solo recipiente con un rendimiento global del 24 %. Sin embargo, esta variación requiere el uso de tetraclorotiofenodióxido en lugar de tetraclorodimetoxiciclopentadieno en dos de las primeras etapas. Si bien un menor número de pasos y un mayor rendimiento resultan atractivos a primera vista, este enfoque tuvo que descartarse debido al alto costo y la disponibilidad limitada del dióxido. [ 2 ]

Derivados

Existen varios derivados disponibles, como la dicetona C20 horas16 O2 (punto de fusiónde aproximadamente 322 °C). [ 2 ]

Tanto el [1.1.1.1]pagodano como el [2.2.1.1]pagodano forman dicationes en SbF5 /SO2 ClF. En estos cationes, ladeficiencia electrónicase distribuye por elde ciclobutano. [ 4 ] [ 5 ] Estos dicationes fueron los primeros ejemplos en mostrar el fenómeno deσ-bishomoaromaticidad, que posteriormente fue estudiadoextensamentegrupo de Prinzbach . [ 6 ]

El pagodano es un isómero del dodecahedrano y puede convertirse químicamente en él. [ 7 ] [ 8 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Soluciones elegantes: Diez experimentos fascinantes en química. Philip Ball, RSC, 2005.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 Wolf-Dieter Fessner, Gottfried Sedelmeier, Paul R. Spurr, Grety Rihs, H. Prinzbach (1987), "Pagodano": la síntesis eficiente de un nuevo y versátil marco molecular . J. Am. Chem. Soc. , volumen 109, número 15, págs. 4626–42 doi : 10.1021/ja00249a029
  3. ^ H. Prinzbach, F. Wahl, A. Weiler, P. Landenberger, J. Woerth, LT Scott, M. Gelmont, D. Olevano, F. Sommer, B. von Issendorff: Clústeres de carbono C20: fullereno - barco - generación de láminas, selección en masa, caracterización de PE. Química. euros. J. 2006, 12, 6268-6280 | doi : 10.1002/chem.200501611
  4. ↑ GK Surya Prakash (1998), Investigaciones sobre carbodicaciones de larga duración intrigantes . Pure & Appl. Chem., volumen 70, número 10, págs. 2001–06. Versión en línea en iupac.org. Recuperado el 14 de enero de 2010. doi : 10.1351/pac199870102001
  5. ↑ Carbocationes estables. Parte 267. Dicatión pagodano, un sistema ciclobutanoide 2π-aromático único. GK Prakash, VV Krishnamurthy, Rainer Herges, Robert Bau, Hanna Yuan, George A. Olah, Wolf Dieter Fessner y Horst Prinzbach. Journal of the American Chemical Society, 1986, 108 (4), 836-838. doi : 10.1021/ja00264a046
  6. ↑ GKS Prakash, VV Krishnamurthy, R. Herges, R. Bau, H. Yuan, GA Olah, W.-D. Fessner, H. Prinzbach: Dicationes de pagodano [1.1.1.1] y [2.2.1.1]: Modelos de estado de transición de Woodward-Hoffmann de dos electrones congelados. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 7764-7772
  7. ↑ Wolf-Dieter Fessner, Bulusu ARC Murty, Horst Prinzbach (1987), La ruta de la pagodana a los dodecaedranos: transformaciones térmicas, reductivas y oxidativas de los pagodanos Angewandte Chemie International Edition in English Volumen 26, Número 5, págs. 451–52 doi : 10.1002/anie.198704511
  8. ↑ Wolf-Dieter Fessner, Bulusu ARC Murty, Jürgen Wörth, Dieter Hunkler, Hans Fritz, Horst Prinzbach, Wolfgang D. Roth, Paul von Ragué Schleyer, Alan B. McEwen, Wilhelm F. Maier (1987), Dodecaedranos de [1.1.1.1] Pagodanes . Angewandte Chemie Edición internacional en inglés , volumen 26, número 5, págs. 452–54 doi : 10.1002/anie.198704521