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有機化学における測地線ポリアレーンは、湾曲した凸面または凹面を持つ多環芳香族炭化水素です。 [1]例としては、フラーレン、ナノチューブ、 コランヌレン、ヘリセン、スマネンなどがあります。これらのシステムの炭素原子の分子軌道はある程度ピラミッド化されており、分子の両側で異なるパイ電子密度をもたらし、反応性に影響を与えます。
この有機化合物群の1つであるペンタインデノコラヌレン（下図）[2] [3] [4]は、大きなフラーレン断片とみなすことができます。実験的に得られた曲率とピラミッド化度（中央の五角形の炭素の12.6° [5] ）はどちらも実際にはフラーレンよりも大きいですが、発見者によると、この化合物はコラヌレンから比較的簡単に合成でき、ステッチングによってより大きな断片を生成する方法が開かれました。
ペンタインデノコラヌレンの結晶構造が得られました。[4]ペンタインデノコラヌレンの結晶パッキングの図を以下に示します。
合成されたもう一つの測地線ポリアレーンはC 50 H 10である。[6] [4] C 50 H 10 は、短く、剛性があり、構造的に純粋な[5,5]カーボンナノチューブとして説明できます。C 50 H 10の結晶構造が得られました。C 50 H 10の中心にある五角形の炭素は、 POAV角度が12.3°で、ペンタインデノコラヌレンよりも小さいです。合成は以下のとおりです。FVPはフラッシュ真空熱分解の略です。
文献で報告されているボウル型分子の中には、実際には部分的に水素化されたものがある。フラーレンに含まれる60個の炭素原子のうち54個を含むAC 56 H 40炭化水素が合成されている[7]
参照
参考文献
- ^ 露出凹面を有する測地線ポリアレーンLawrence T. Scott、† Hindy E. Bronstein、Dorin V. Preda、Ronald BM Ansems、Matthew S. Bratcher、Stefan Hagen Pure Appl. Chem.、Vol. 71、No. 2、pp. 209–219、1999リンク
- ^ ペンタインデノコラヌレンとテトラインデノコラヌレン：C60を超える曲率を持つ新しい芳香族炭化水素系Edward A. Jackson、Brian D. Steinberg、Mihail Bancu、Atsushi Wakamiya、およびLawrence T. Scott J. Am. Chem. Soc. ; 2007 ; 129(3) pp 484 - 485; (Communication) doi :10.1021/ja067487h
- ^ この一連の反応の2つのステップは、イオン液体とトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)を用いた鈴木-宮浦カップリングと、別のパラジウム触媒であるDBUとDMACを用いたヘック反応である。
- ^ abc Jackson, Edward A. (2008). [5,5]ナノチューブエンドキャップの全合成（PhD）. ボストン大学. hdl :2345/1357.
- ^ いわゆるp軌道軸ベクトル（POAV）によって定義される。フラーレンの値は11.6°、ベンゼンは0°である。
- ^ Scott, LT; Jackson, E.; Zhang, Q.; Steinberg, B.; Bancu, M.; Li, B. (2012). 「段階的化学合成による短く、剛性があり、構造的に純粋なカーボンナノチューブ」アメリカ化学会誌。134 (1): 107–110. doi :10.1021/ja209461g. PMID 22133011.
- ^ C60 の 54 炭素骨格を有する C56H40 炭化水素の合成Kung K. Wang、Yu-Hsuan Wang、Hua Yang、Novruz G. Akhmedov、および Jeffrey L. Petersen Org.レット。、2009 土井:10.1021/ol900749a