Sumanene

Sumanene
Formula di struttura del sumanene
Modello tridimensionale del sumanene
Nome IUPAC
4,7-Diidro-1H-triciclopenta[def,jkl,pqr]trifenilene
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C₂₁H₁₂
Massa molecolare (u)	264,32
Numero CAS	151253-59-7
PubChem	11173107
SMILES	`C1C2=C3C4=C(CC5=C4C6=C(CC7=C6C3=C1C=C7)C=C5)C=C2`
Indicazioni di sicurezza
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Il sumanene è un composto organico di formula C₂₁H₁₂. È un idrocarburo policiclico aromatico di interesse scientifico perché la molecola può essere considerata un frammento di buckminsterfullerene. Suman significa girasole sia in Hindi che in Sanscrito.^[1] Al centro della struttura c'è un anello benzenico e alla periferia tre anelli benzenici si alternano con tre anelli ciclopentadienilici. A differenza del fullerene, il sumanene possiede posizioni benziliche disponibili per reazioni organiche.

Sintesi

La struttura del sumamene si potrebbe ottenere per ossidazione di 1,5,9-trimetiltrifenilene, ma in pratica la prima sintesi è stata ottenuta dal norbornadiene.^[2] Il norbornadiene è dapprima convertito in stannano usando n-butillitio, 1,2-dibromoetano e cloruro di tributilstagno. A partire dallo stannano, si forma il nucleo benzenico tramite una reazione di Ullmann con tiofene-2-carbossilato di rame(I) (CuTC). Usando il catalizzatore di Grubbs, I ponti metilenici (-CH₂-) precedentemente creati migrano quindi con reazioni di metatesi olefinica con apertura e richiusura di anelli. La struttura finale si ottiene per ossidazione con 2,3-dicloro-5,6-diciano-1,4-benzochinone (DDQ).

Struttura e proprietà

Il sumanene è una molecola a forma di ciotola con una concavità profonda 118 picometri.^[3] I sei atomi di carbonio centrali hanno una distorsione piramidale di 9° e le distanze di legame della molecola mostrano una notevole alternanza (da 138,1 a 143,1 pm). Il sumamene può dare inversione della concavità con una barriera d'inversione di 82 kJ/mol) a 140 °C, che risulta molto più elevata di quella del corannulene. Come tutti i protoni benzilici, anche quelli del sumanene possono essere rimossi con basi forti tipo il t-butillitio (tBuLi), ottenendo il monocarbanione del sumanene. Questo forte nucleofilo può reagire con un elettrofilo come il trimetilclorosilano per dare il derivato trimetilsilano.

È stato descritto anche il trianione del sumanene.^[3] Inoltre, sono state studiate le sue proprietà di trasportatore di elettroni^[4]^[5] e il suo spettro NMR al ¹³C.^[6]

Derivati

Sono stati descritti vari derivati^[7] del sumanene, tra i quali il naftosumanene^[8] e il trisilasumanene.^[9]^[10] I sumaneni chirali sono interessanti per la loro chiralità inerente;^[11] esempi sono il trimetilsumanene^[12] e un complesso con il ferro ciclopentadiene.^[13]

Bibliografia

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