トロピリウムカチオン

トロピリウム^[1]
	; 骨格式
ボールと棒のモデル	空間充填モデル
名前
	推奨されるIUPAC名シクロヘプタトリエニリウム
	その他の名前サイクル- C; 7H+ ; 7、シクロヘプタ-2,4,6-トリエニリウム、シクロヘプタ-1,3,5-トリエン、 2,4,6-シクロヘプタトリエニリウム
識別子
CAS番号	4118-59-6;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
バイルシュタイン参考文献	1902352
ケムスパイダー	4394444 ;
パブケム CID	5224206 ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID10411305;
	InChI InChI=1S/C7H7/c1-2-4-6-7-5-3-1/h1-7H/q+1 キー: OJOSABWCUVCSTQ-UHFFFAOYSA-N ; : InChI=1S/C7H7/c1-2-4-6-7-5-3-1/h1-7H/q+1 キー: OJOSABWCUVCSTQ-UHFFFAOYSA-N ;
	笑顔 c1=cc=c[cH+]c=c1;
プロパティ
化学式	Ｃ; 7H+ ; 7
モル質量	91.132 グラムモル−1
構造
点群	7時間前
分子の形状	正七角形
関連化合物
その他の陰イオン	トロピリウムテトラフルオロボレート
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。インフォボックス参照

トロピリウムイオンまたはシクロヘプタトリエニルカチオンは、化学式 [C ₇ H ₇ ] ⁺の芳香族種です。^{[4]その名前は、1881年に}シクロヘプタトリエン(トロピリデン) が初めて合成された分子トロピンに由来しています。トロピリウムカチオンの塩は、中程度の強さの求核剤、例えばトロピリウムテトラフルオロボレートやトロピリウム臭化物 (下記参照)に対しても安定です。その臭化物塩と塩化物塩^[5]は、それぞれシクロヘプタトリエンと臭素または五塩化リンから作ることができます。 ^[6]

これは、正七角形の平面環状イオンです。6 個の π 電子 (4 n + 2、ただしn = 1) を持ち、ヒュッケルの芳香族性則を満たしています。金属原子に配位子として配位することができます。示されている構造は、7 つの共鳴寄与体の複合体であり、各炭素原子は正電荷の一部を担っています。

歴史

1891年、G. マーリングはシクロヘプタトリエンと臭素の反応から水溶性の臭素含有化合物を得た。^[7]ほとんどのアルキル臭化物とは異なり、後にトロピリウム臭化物と名付けられたこの化合物は、水溶性であるが、多くの有機溶媒には不溶である。これは、熱エタノールからの結晶化によって精製される。水性硝酸銀との反応で直ちに臭化銀が得られ、これは不安定な臭化物であることを示している。トロピリウム臭化物は、塩、Cであると推定された。
₇H⁺
₇Br⁻
1954年にドーリングとノックスによって赤外線と紫外線のスペクトルの分析によって発見された。^[8]^[9] トロピリウム過塩素酸塩（C
₇H⁺
₇塩素⁻
₄）およびヨウ化トロピリウム（C
₇H⁺
₇私⁻
）はX線結晶構造解析によって確認されている。^[10] 炭素-炭素結合の結合長はベンゼン（140 pm）よりも長い（147 pm）が、エタン（154 pm）のような典型的な単結合種の結合長よりはまだ短い。

酸度

トロピリウムイオンは、ルイス酸性の結果として、水溶液中で酸（すなわち、アレニウス酸）である。まず、ルイス酸として作用して水と付加物を形成し、次に別の水分子にプロトンを供与することができるため、間接的にアレニウス酸として作用する。

Ｃ
₇H⁺
₇+ 2 時間
₂O ⇌ C
₇H
₇OH + H
₃お⁺

（ホウ酸も同様に酸性水溶液を与える。）平衡定数は1.8 × 10 ^{−5 で}あり、水中では酢酸と同程度の酸性度となる。^[8]

質量分析

トロピリウムイオンは、質量分析ではm / z = 91の信号の形で頻繁に見られ、質量スペクトル分析に使用されます。このフラグメントは、ベンジルユニットを含む芳香族化合物でよく見られます。イオン化すると、ベンジルフラグメントはカチオン（PhCH⁺
₂）、これは非常に安定なトロピリウムカチオン（C
₇H⁺
₇）。^[11]

反応

トロピリウムカチオンは求核剤と反応して置換シクロヘプタトリエンを形成する。例: ^[12]

Ｃ
₇H⁺
₇+ CN⁻
→こ
₇H
₇CN

水素化アルミニウムリチウムによる還元によりシクロヘプタトリエンが得られる。^[12]

シクロペンタジエニドナトリウム塩またはリチウム塩との反応により、7-シクロペンタジエニルシクロヘプタ-1,3,5-トリエンが得られる: ^[12]

Ｃ
₇H⁺
₇バツ⁻
+ C
₅H⁻
₅ナ⁺
→こ
₇H
₇Ｃ
₅H
₅+ナックス

クロム酸などの酸化剤で処理すると、トロピリウムカチオンはベンズアルデヒドに転位する：^[12]

Ｃ
₇H⁺
₇+ HCrO⁻
₄→こ
₆H
₅CHO + CrO
₂+ H
₂お

トロピリウムイオンの金属錯体は数多く知られている。一例としては、シクロヘプタトリエンモリブデントリカルボニル^から_の水素化物抽出によって合成される[Mo( η7 - _C7H7 )(CO) 3] +_が^挙げられる。^[13]

参照

参考文献

^ abcdefg "tropylium | ChemSpider". www.chemspider.com . p . Names . 2018年12月30日閲覧。tropylium
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₇H⁺
₇; シクロヘプタ-2,4,6-トリエニリウム
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^ [C ₇ H ₇ ] ⁺ Cl ⁻と [C ₇ H ₇ ] ⁺ [ PClの混合物⁻
₆] はトロピリデンを五塩化リンで処理することによって生成されます。
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[ChemSpider-1] "tropylium | ChemSpider". www.chemspider.com . p . Names . 2018年12月30日閲覧。tropylium

[PubChem-2] "Tropylium". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2018年12月30日閲覧。化学名: Tropylium; Cycloheptatrienylium; Cyc- C
₇H⁺
₇; シクロヘプタ-2,4,6-トリエニリウム

[3] 国際純正・応用化学連合(2014)。有機化学命名法: IUPAC 勧告および推奨名称 2013。王立化学協会。p. 1127。doi : 10.1039 /9781849733069。ISBN 978-0-85404-182-4。

[4] IUPAC、化学用語集、第2版（「ゴールドブック」）（1997年）。オンライン修正版：（2006年以降）「分子」。doi ：10.1351/goldbook.M04002

[5] ^ [C ₇ H ₇ ] ⁺ Cl ⁻と [C ₇ H ₇ ] ⁺ [ PClの混合物⁻
₆] はトロピリデンを五塩化リンで処理することによって生成されます。

[6] Tropylium fluoroborate Organic Syntheses, Coll. Vol. 5, p.1138 (1973); Vol. 43, p.101 (1963). リンク Archived 2012-08-29 at the Wayback Machine

[7] マーリング、G. (1891)。「ウーバー・トロパン」。Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft。24 (2): 3108–3126。土井：10.1002/cber.189102402151。

[:0-8] Eggers Doering, W. von; Knox, LH (1954). 「シクロヘプタトリエニリウム（トロピリウム）イオン」J. Am. Chem. Soc . 76 (12): 3203–3206. doi :10.1021/ja01641a027.

[9] Balaban, Alexandru T.; Oniciu, Daniela C.; Katritzky, Alan R. (2004). 「ヘテロ環化学の基礎としての芳香族性」. Chem. Rev. 104 ( 5): 2777–2812. doi :10.1021/cr0306790. PMID 15137807.

[10] キタイゴロドスキー, AI; ストルチコフ, Yu. T.; コッツィアノヴァ, TL; ヴォルピン, ME; クルサノフ, DN (1960). 「トロピリウム過塩素酸塩およびヨウ化物の結晶構造」.ソ連科学アカデミー化学科学部紀要. 9 (1): 32–36. doi :10.1007/bf01178699. ISSN 0568-5230.

[11] Lifshitz, Chava (1994). 「トルエンからのトロピリウムイオン形成：有機質量分析における古い問題の解決」. Accounts of Chemical Research . 27 (5): 138–144. doi :10.1021/ar00041a004.

[agarwai-12] OP アガルワイ (2009).反応と試薬(第 46 版)。クリシュナ・プラカシャン・メディア。 614–615ページ。ISBN 978-81-87224-65-5。

[13] Green, Malcolm LH; Ng, Dennis KP (1995). 「初期遷移金属のシクロヘプタトリエンおよび-エニル錯体」.化学レビュー. 95 (2): 439–473. doi :10.1021/cr00034a006.