Аннулены

1. Циклобутадиен
2. 18-аннулен (Циклооктадеканонаен)
3. Соединения на основании аннуленов

Находящейся во взаимодействии циклические полиены, содержащие в молекуле не менее трех двойных углерод-углеродных взаимосвязей, называются, как правило, аннуленами. Для идентификации конкретного аннулена, требуется отметить число углеродных атомов в цикле: [n]-аннулен.

Первыми тремя четными аннуленами являются циклобутадиен (\(C_4H_4\)), фениловый водород (\(C_6H_6\)) и циклооктатетраен (\(C_8H_8\)). Аннулены могут быть:

• ароматические углеводороды, такие как фениловый водород.
• неароматические аннулены, такие, как циклооктатетраен.
• антиароматические аннулены, такие, как циклобутадиен. Данные аннулены, как правило, обладают низкой стабильностью.

Лишь циклобутадиен и фениловый водород считаются совершенно плоскими.

Циклобутадиен

Американским химиком австралийского происхождения Роулендом Петтитом было осуществлено огромное количество попыток для того, чтобы впервые синтезировать циклобутадиен в 1965 году. Он осуществил синтез p-комплексов циклобутадиенилжелезотрикарбонила, которые обладают достаточной стабильностью. Данные комплексы извлечены при взаимном воздействии цис-3,4-дихлорциклобутена с излишками нонакарбонилдижелеза, которые не растворяются в воде, и окисляется на воздухе:

Рисунок 1.

Во время окислительного расщепления данных комплексов нитратом церия (IV) (\(CeN_4O_{12}\)) либо тетраацетатом свинца (\(C_8H_{12}O_8Pb\)) при наличии диенофилов осуществлено выделение аддукты диенофилов с циклобутадиеном:

Рисунок 2.

В свободном состоянии циклобутадиен обладает крайней неустойчивостью, и даже при низких температурных показателях достаточно быстро димеризуется, образовывая смешанные составы син- и антиизомеров трицикло[4.2.0.02,5]октадиена:

Рисунок 3.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

18-аннулен (Циклооктадеканонаен)

В спектре протонного магнитного резонанса 18-аннулена присутствуют 2 сигнала, отвечающие двум видам протонов. Одни виды протонов передают сигнальный признак в сильном поле с химическим отклонением 1,9 моточаса (касательно тетраметилсилана, \(С_4H_{12}Si\)). Иные виды протонов передают сигнальный признак с двое большей интенсивностью, однако, достаточно перемещенный в слабое поле (8,8 моточаса). Осуществим рассмотрение формулы 18-аннулена и поясним его спектр.

Рисунок 4.

Сигнал при отклонении 1,9 моточаса принадлежит к шести экранированным протонам. Их расположение находится внутри цикла. Сигнал при отклонении 8,8 моточаса принадлежит к двенадцати наружным протонам, которые существенно дезэкранированы.

Разность в химических отклонениях поясняется тем, что закольцованный электроток π-электронов, вызванный электромагнитным полем в данной ароматической молекуле, предоставляет вложения в экранирование внутренних и наружных протонов с различными знаками. Под данным воздействием экранирование наружных протонов снижается, в свою очередь, внутренних протонов повышается.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Так как все двойственные взаимосвязи в аннуленах находятся во взаимодействии, число углеродных атомов n свидетельствует, в том числе, и на число электронов, которые делокализированных. Таким образом, правило, которое определено немецким физиком и химиком Эрихом Армандом Артуром Йозефом Хюккелем, можно сформулировать следующим образом: ароматическими являются аннулены, для которых n = 4x + 2.

И хоть, в свою очередь, циклодекапентаен устраивает правило Хюккеля, данное соединение не считается совершенной ароматической структурой, так как трансаннулярное взаимное воздействие двух водородных атомов осуществляет деформацию цикла, и он стает неплоским:

Рисунок 5.

Соединения на основании аннуленов

Аннулены занимают существенное место в разных биологических явлениях. В том числе, определенные аннулены все чаще применяются в разнообразнейших научных отраслях химии.

Таким образом, макрогетероциклические соединения с 4-мя азотными эндо-атомами существенно заинтересовали ученных. В первую очередь, интерес проявляется благодаря возможности образования комплексных соединений с металлическими ионами. К данным комплексным соединениям, непосредственно, можно отнести металлокомплексные соединения порфирина. Они занимают очень важное место в большом количестве процессов, которые проистекают на нашей планете во флоре и фауне.

Рисунок 6. Порфирин

Определенные производные порфирина очень интересуют ученых с позиции терапии онкологических заболеваний. Еще большой интерес составляют такие производные порфирина, как гемоглобин (комплексное соединение \(Fe_2+\)). Он осуществляет обеспечение транспортирования кислорода в человеческой структуре обращения крови, а также в некоторых животных. В свою очередь, хлорофиллы (комплексное соединение \(Mg_2+\)) включены в структуру пигментации растительного мира, и осуществляют обеспечение течения фотосинтеза в растениях.

Рисунок 7.

Аналогом порфирина на основе синтеза считаются фталоцианины. Это тетраазобензопорфирины, высшие гетероциклы, складывающиеся из изоиндольных колец, взаимосвязанные между собой через sp2-гибридизованный азотный атом.

Рисунок 8.

На базе порфирина и фталоцианина образованы катализаторные вещества, лекарства, органические полупроводниковые материалы, жидкостные кристаллические вещества, сенсоры, солнечные элементы, транзисторные комплекты, основа для нелинейной оптической аппаратуры и так далее.