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cuadriciclano

El cuadriciclano es un hidrocarburo multicíclico filtrado con la fórmula CH 2 (CH) 6 . Líquido blanco, volátil e incoloro, es una molécula muy tensa (78,7 kcal/mol). La isomerización del cuadriciclano avanza lentamente a bajas temperaturas. [1] Debido a la estructura tensa y la estabilidad térmica del cuadriciclano, se ha estudiado ampliamente.

Preparación

El cuadriciclano se produce mediante la irradiación de norbornadieno (biciclo[2.2.1]hepta-2,5-dieno) [2] en presencia de cetona de Michler o cetona de etilo de Michler. [3] Se pueden utilizar otros sensibilizadores, como acetona , benzofenona , acetofenona , etc., pero con un rendimiento menor. El rendimiento es mayor para el norbornadieno recién destilado, pero los reactivos comerciales serán suficientes. [2]

Aplicaciones propuestas a la energía solar.

La conversión de norbornadieno en cuadriciclano se logra con radiación UV de ~300 nm . [4] Cuando se vuelve a convertir en norbornadieno, la energía de deformación del anillo se libera en forma de calor ( ΔH = −89 kJ/mol). Esta reacción ha sido propuesta para almacenar energía solar . [5] [6] Sin embargo, el borde de absorción de la luz no se extiende más allá de los 300 nm, mientras que la mayor parte de la radiación solar tiene longitudes de onda superiores a los 400 nm. La relativa estabilidad y el alto contenido energético del cuadriciclano también han dado lugar a su uso como aditivo propulsor o combustible. Sin embargo, el cuadriciclano sufre descomposición térmica a temperaturas relativamente bajas (menos de 400 °C). Esta propiedad limita sus aplicaciones, ya que los sistemas de propulsión pueden funcionar a temperaturas superiores a 500 °C. [7]

Reacciones

El cuadriciciclano reacciona fácilmente con ácido acético para dar una mezcla de acetato de nortriciclilo y acetato de exonorbornilo. [1] El cuadriciclano también reacciona con muchos dienófilos para formar aductos 1:1. [2]

Notas

  1. ^ ab Petrov, VA; Vasil'ev, NV "Química sintética del cuadriciclano". Síntesis orgánica actual 3 (2006): 215–259
  2. ^ abc Smith, Claiborune D. (1971). "Cuadriciclano". Síntesis orgánicas . doi :10.15227/orgsyn.051.0133.
  3. ^ Cahill, P; Steppel, R. Proceso de producción de cuatriciclano. Patente estadounidense 10.661.194 presentada el 12 de septiembre de 2003 y expedida el 18 de marzo de 2004
  4. ^ Kalsi, PS (2000). Reacciones orgánicas y sus mecanismos. Nueva Era Internacional. pag. 366.ISBN 978-81-224-1268-0.
  5. ^ Dubonosov, AD; Bren, VA; Chernoivanov, VA "Norbornadieno - cuadriciclano como sistema abiótico para el almacenamiento de energía solar". Reseñas de productos químicos rusos 71 (2002): 917–927
  6. ^ Philippopoulos, Constantino; Economou, Dimitrios; Economou, Constantino; Marangozis, Juan (1983). "Sistema norbornadieno-cuadriciclano en la conversión fotoquímica y almacenamiento de energía solar". Investigación y desarrollo de productos químicos industriales y de ingeniería . 22 (4): 627. doi :10.1021/i300012a021.
  7. ^ Striebich, R; Lorenzo, J (2003). "Descomposición térmica de materiales de alta densidad energética a alta presión y temperatura". Revista de pirólisis analítica y aplicada . 70 (2): 339. doi :10.1016/S0165-2370(02)00181-X.