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Pagodana

La pagodana es un compuesto orgánico con fórmula C
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yo
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cuyo esqueleto carbonado se decía que se parecía a una pagoda , de ahí el nombre. [1] Es un hidrocarburo policíclico cuya molécula tiene el grupo de simetría puntual D 2 h . El compuesto es un sólido altamente cristalino que funde a 243 °C, es apenas soluble en la mayoría de los disolventes orgánicos y moderadamente soluble en benceno y cloroformo . 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 verse como el resultado de conectar ocho átomos de esta jaula en pares mediante cuatro cadenas de alcanos . El miembro general se denota [ 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 C
16+ años
yo
12+2 segundos
donde s = m + n + p + q . En particular, el compuesto básico C
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yo
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tiene esos carbonos conectados por cuatro puentes 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 asociados en 1987, mediante una secuencia de 14 pasos a partir de la isodrina . [2] En el proceso también sintetizaron [2.2.1.1]pagodano C
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yo
24
y varios derivados.

Prinzbach comentó que "la necesidad obvia de [el nombre corto 'pagodana'] 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 carbonado de la pagodana se pueden distinguir muchos fragmentos de tipo propelaneo . [2]

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

El esquema representado aquí puede acortarse a 14 operaciones en un solo recipiente con un rendimiento total del 24 %. Sin embargo, esta variación requiere el uso de dióxido de tetraclorotiofeno en lugar de tetraclorodimetoxiciclopentadieno en dos de los primeros pasos. Si bien a primera vista parece atractivo un menor número de pasos y un mayor rendimiento, este enfoque tuvo que abandonarse debido al alto costo y la disponibilidad restringida del dióxido. [2]

Derivados

Existen varios derivados disponibles, como la dicetona C
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yo
16
Oh
2
(punto de fusión alrededor de 322 °C). [2]

Tanto [1.1.1.1]pagodane como [2.2.1.1]pagodane forman dicciones en SbF5/ ENTONCES
2
ClF
. En estos cationes la deficiencia electrónica se distribuye sobre el anillo central de ciclobutano . [4] [5] Estos cationes fueron los primeros ejemplos que mostraron el fenómeno de la σ-bishomoaromaticidad que posteriormente fue estudiadoen profundidad por el grupo de Prinzbach . [6]

El pagodano es un isómero del dodecaedro y se puede convertir químicamente en él. [7] [8]

Véase también

Referencias

  1. ^ Soluciones elegantes: diez hermosos experimentos en química Philip Ball RSC 2005
  2. ^ abcdefgh Wolf-Dieter Fessner, Gottfried Sedelmeier, Paul R. Spurr, Grety Rihs, H. Prinzbach (1987), "Pagodane": 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 - Hoja Generación, Selección Masiva, Caracterización de PE. Química. euros. J. 2006, 12, 6268-6280 | doi :10.1002/chem.200501611
  4. ^ GK Surya Prakash (1998), Investigaciones sobre carbodicaciones intrigantes de larga duración . Pure & Appl. Chem., volumen 70, número 10, págs. 2001-2006. Versión en línea en iupac.org. Consultado el 14 de enero de 2010. doi :10.1351/pac199870102001
  5. ^ Carbocationes estables. Parte 267. Dicatión de pagodano, un sistema ciclobutanoide aromático 2.pi. 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 las pagodas hacia los dodecaedros: transformaciones térmicas, reductoras y oxidativas de los pagodanos Angewandte Chemie International Edition en inglés 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