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Heptaceno

El heptaceno es un compuesto orgánico y un hidrocarburo aromático policíclico y el séptimo miembro de la familia de los acenos o poliacenos de anillos de benceno fusionados lineales. [1] Este compuesto ha sido buscado durante mucho tiempo por los químicos [2] [3] [4] debido a su interés potencial en aplicaciones electrónicas y fue sintetizado por primera vez, pero no aislado limpiamente, en 2006. [5] [6] El heptaceno fue finalmente caracterizado completamente en masa por investigadores en Alemania y los Estados Unidos en 2017. [7]

síntesis de heptaceno
síntesis de heptaceno

El paso final es una descarbonilación fotoquímica con un puente de 1,2-diona extruido como monóxido de carbono . En solución, no se forma heptaceno porque es muy inestable al ser un dieno DA reactivo y reacciona rápidamente con el oxígeno o forma dímeros . Por otro lado, cuando el precursor de la diona se disuelve primero en una matriz de PMMA , el heptaceno se puede estudiar mediante espectroscopia. El heptaceno se ha estudiado espectroscópicamente a temperaturas criogénicas en una matriz . [8] Cuando se disuelve en ácido sulfúrico , se informa que el dicatión del heptaceno es estable a temperatura ambiente durante más de un año en ausencia de oxígeno. [9] "El heptaceno sólido [aislado] tiene una vida media de varias semanas a temperatura ambiente". [10]

Derivados

Figura 1.
Figura 2.

El 7,16-bis(tris(trimetilsilil)sililetinil)heptaceno fue sintetizado en 2005. [11] Este compuesto es estable en estado sólido durante una semana pero se descompone en contacto con el aire. Su síntesis se inició a partir de antraquinona y naftaleno-2,3-dicarboxaldehído. Se han descrito heptacenos sustituidos más estables: con sustituyentes estabilizadores p- ( t -butil)tiofenilo (Figura 1) [12] y con grupos fenilo y triisopropilsililetinilo (Figura 2). [13]

Referencias

  1. ^ Zade, Sanjio S.; Bendikov, Michael (2010). "Heptaceno y más allá: los acenos caracterizados por más tiempo". Angewandte Chemie International Edition . 49 (24): 4012–5. doi :10.1002/anie.200906002. PMID  20468014.
  2. ^ Clar, E. (1942). "Heptacen ein einfacher," ultragrüner "︁ Kohlenwasserstoff (Aromatische Kohlenwasserstoffe, XXXV. Mitteil.)". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (Series A y B) . 75 (11): 1330-1338. doi :10.1002/cber.19420751114.
  3. ^ Bailey, William J.; Liao, Chien-Wei (1955). "Diene cíclico. XI. Nuevas síntesis de hexaceno y heptaceno1,2". Revista de la Sociedad Química Americana . 77 (4): 992–993. doi :10.1021/ja01609a055.
  4. ^ Boggiano, B.; Clar, E. (1957). "519. Cuatro pirenos anillados superiores con carácter de aceno". Journal of the Chemical Society (Resumen) : 2681. doi :10.1039/JR9570002681.
  5. ^ Mondal, Rajib; Shah, Bipin K.; Neckers, Douglas C. (2006). "Fotogeneración de heptaceno en una matriz polimérica". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 128 (30): 9612–9613. doi :10.1021/ja063823i. PMID  16866498.
  6. ^ a| Reacción de Diels-Alder de dibromonaftaleno formando un naftino y biciclo[2,2,2]oct-2,3,5,6,7-pentaeno con n- butillitio en tolueno 3 horas a -50 a -60 °C 53% de rendimiento químico b| Oxidación orgánica con P-cloranil en tolueno 2 horas de reflujo y 81% de rendimiento c] Bishidroxilación con N-óxido de N-metilmorfolina y tetróxido de osmio en acetona y t-butanol a temperatura ambiente durante 48 horas, 83% de rendimiento d] Oxidación de Swern con ácido trifluoroacético en dimetilsulfóxido y diclorometano a -78 °C, 51% de rendimiento e] Descarbonilación fotoquímica en una matriz de PMMA a 395 nm
  7. ^ Einholz, Ralf; Fang, Treliant; Berger, Robert; Grüninger, Peter; Früh, Andreas; Chassé, Thomas; Fink, Reinhold F.; Bettinger, Holger F. (2017). "Heptaceno: caracterización en solución, en estado sólido y en películas". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 139 (12): 4435–4442. doi :10.1021/jacs.6b13212. PMID  28319405.
  8. ^ Mondal, Rajib; TöNshoff, Christina; Khon, Dmitriy; Neckers, Douglas C.; Bettinger, Holger F. (2009). "Síntesis, estabilidad y fotoquímica del pentaceno, hexaceno y heptaceno: un estudio de aislamiento de matriz". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 131 (40): 14281–14289. doi :10.1021/ja901841c. PMID  19757812.
  9. ^ Einholz, R.; Bettinger, HF (2013). "Heptaceno: aumento de la persistencia de un hidrocarburo aromático policíclico de π-electrones 4n+2 por oxidación al dicatión de π-electrones 4n". Angew. Chem. Int. Ed . 52 : 9818–9820. doi :10.1002/anie.201209722. PMID  23873781.
  10. ^ Einholz, Ralf; Fang, Treliant; Berger, Robert; Grüninger, Peter; Früh, Andreas; Chassé, Thomas; Fink, Reinhold F.; Bettinger, Holger F. (2017). "Heptaceno: caracterización en solución, en estado sólido y en películas". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 139 (12): 4435–4442. doi :10.1021/jacs.6b13212. PMID  28319405.
  11. ^ Payne, Marcia M.; Parkin, Sean R.; Anthony, John E. (2005). "Acenos superiores funcionalizados: hexaceno y heptaceno". Revista de la Sociedad Química Americana . 127 (22): 8028–9. doi :10.1021/ja051798v. PMID  15926823.
  12. ^ Kaur, Irvinder; Stein, Nathan N.; Kopreski, Ryan P.; Miller, Glen P. (2009). "Explotación de los efectos de los sustituyentes para la síntesis de un derivado de heptaceno resistente a la fotooxidación". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 131 (10): 3424–5. doi :10.1021/ja808881x. PMID  19243093.
  13. ^ Chun, Doris; Cheng, Yang; Wudl, Fred (2008). "El heptaceno funcionalizado más estable y completamente caracterizado". Angewandte Chemie International Edition . 47 (44): 8380–5. doi :10.1002/anie.200803345. PMID  18825763.