El superfano es un ciclofano con seis puentes en el que todas las posiciones de areno del dímero de benceno están ocupadas por espaciadores de etileno. El compuesto ha sido de cierto interés científico como modelo para probar la aromaticidad y fue sintetizado por primera vez por Virgil Boekelheide en 1979. [1] [2] El superfano es el compuesto base de un gran grupo de derivados con variaciones estructurales. Los análogos con dos a cinco puentes también son compuestos conocidos. Los anillos de benceno han sido reemplazados por otras unidades aromáticas, como las basadas en ferroceno o ciclobutadieno estabilizado . Se conocen numerosos derivados con variaciones en el tipo y la longitud de las unidades puente.
La primera síntesis del superfano por parte de Boekelheide implicó la formación de pares de unidades puente. En cada etapa, se pirolizan dos estructuras de o -clorometiltolueno para formar o - xililenos , ya sea directamente o a través de intermediarios de benzociclobuteno . Tras una pirólisis posterior, cada una de ellas experimenta una apertura de anillo electrocíclica para formar o - xililenos . Estas estructuras no se aislaron: reaccionan inmediatamente a través de reacciones de cicloadición [4+4] para formar dos puentes adyacentes entre los anillos aromáticos.
El proceso comenzó a partir de cloruro de 2,4,5-trimetilbencilo 1 , que se pirolizó a 700 °C para dar benzociclobuteno 2 y se pirolizó aún más al dímero de ciclooctano 3 . La formilación de Rieche proporcionó 4 (después de la separación de otros regioisómeros), la reducción de aldehído usando borohidruro de sodio dio diol 5 , y luego la cloración usando cloruro de tionilo ) dio dicloruro 6 . Otra pirólisis dio ciclofano tetrapuenteado 7 , otra reacción de formilación dio dialdehído 8 , otra secuencia de reducción/cloración dio dicloruro 9 , y una pirólisis final dio superfano 10 como cristales blancos duros con punto de fusión 325–327 °C.
Otras rutas sintéticas fueron publicadas por Hopf (1983) [3] y otra por Boekelheide (1984). [4]
El análisis de rayos X muestra simetría molecular D 6h con los planos aromáticos separados por 262 pm . Los enlaces carbono-carbono sp 2 -sp 3 están fuera de planaridad con los anillos de benceno por 20°. La energía de deformación se estima en 20 kcal/mol. El RMN de protón muestra solo un pico a 2,98 ppm y el RMN de carbono dos a 32 ppm y 144 ppm. [5]