棱晶烷 (英語:prismane )是一种多环烷烃,其分子式为C6 H6 ,它是苯的一种价键异构体 ,碳和氢原子以六原子三棱柱的结构键合成四环烷烃,最早由德国化学家阿尔贝特·拉登堡 于1868年提出,因此也被称为拉登堡苯 (Ladenburg benzene )[1] 。该物质直至1973年才成功被合成[2] 。
历史 在19世纪中期,许多研究人员基于苯 的经验分子式C6 H6 假设了的许多可能结构,该经验式后来通过燃烧分析 被验证。第一个是由凯库勒 在1865年提出的苯的交替结构,这也最接近苯的真实结构。其他诸如拉登堡提出的棱晶烷、詹姆斯·杜瓦 提出的杜瓦苯 、克劳斯 提出的克劳斯苯 等等,这些假想结构有的在后续研究中被成功合成,而有些则成为了人们理解苯的介观结构和共振理论的历史[3] 。
性质 棱晶烷在室温下是无色液体,在同一个环丙烷结构中的C-C键角有从109°到60°的偏差,因而有着高应变能 而不稳定。棱晶烷的键能低,易爆炸,只需要较低的活化能就会断开C-C键,因此该分子的合成十分困难。伍德沃德与霍夫曼曾指出[4] ,棱晶烷在热力学上重排为苯的过程是对称性禁阻的[註 1] ,并将其比作是“一个愤怒但无法冲出纸笼的老虎”。该分子的稳定性据估计比苯低90 kcal/mol,但如此高放热的转化过程需要约33 kcal/mol的活化能,让棱晶烷可以在室温下存在。
棱晶烷的六甲基取代衍生物有更高的稳定性,该分子在1966年通过重排反应被合成[5] 。
合成 棱晶烷的合成从盆苯 (1 )和4-苯基-1,2,4-三唑-3,5-二酮(2 )开始,后者是一种强亲二烯体。该反应是分步的类狄尔斯-阿尔德反应 ,形成了碳正离子中间体,加合产物(3 )在碱性条件下水解,随后用酸性氯化铜(II)转化为相应衍生物。在用强碱中和后,得到的偶氮化合物(5 )可以结晶分离,至此收率约65%。最后一步是偶氮结构的光解 ,得到棱晶烷(6 )和氮气,产率低于10%,通过制备型气相色谱法 分离。
另見
备注
参考文献 ^ Ladenburg A. Bemerkungen zur aromatischen Theorie. Chemische Berichte. 1869, 2 : 140–2. doi:10.1002/cber.18690020171 . ^ Katz T. J.; Acton N. Synthesis of Prismane. Journal of the American Chemical Society. 1973, 95 (8): 2738–2739. doi:10.1021/ja00789a084 . ^ UD Priyakumar; TC Dinadayalane; GN Sastry. A computational study of the valence isomers of benzene and their group V hetero analogs. New J. Chem. 2002, 26 (3): 347–353. doi:10.1039/b109067d . ^ Woodward, R. B.; Hoffmann, Roald. The Conservation of Orbital Symmetry. Angewandte Chemie International Edition in English. 1969, 8 (11): 781–853. doi:10.1002/anie.196907811 . ^ Lemal D. M.; Lokensgard J. P. Hexamethylprismane. Journal of the American Chemical Society. 1966, 88 (24): 5934–5935. doi:10.1021/ja00976a046 . ^ Synthesis of Prismane. ^ Katz, T. J.; Acton, N. Synthesis of prismane. Journal of the American Chemical Society. 1973, 95 (8): 2738. doi:10.1021/ja00789a084 . ^ Katz, T. J.; Wang, E. J.; Acton, N. Benzvalene synthesis. Journal of the American Chemical Society. 1971, 93 (15): 3782. doi:10.1021/ja00744a045 .
棱晶烷, 英語, prismane, 是一种多环烷烃, 其分子式为c6h6, 它是苯的一种价键异构体, 碳和氢原子以六原子三棱柱的结构键合成四环烷烃, 最早由德国化学家阿尔贝特, 拉登堡于1868年提出, 因此也被称为拉登堡苯, ladenburg, benzene, 该物质直至1973年才成功被合成, iupac名tetracyclo, hexane四環, 己烷识别cas号, chemspider, 16736515smiles, c12c3c1c4c2c34inchi, c6h6, 6hinchikey, rc. 棱晶烷 英語 prismane 是一种多环烷烃 其分子式为C6H6 它是苯的一种价键异构体 碳和氢原子以六原子三棱柱的结构键合成四环烷烃 最早由德国化学家阿尔贝特 拉登堡于1868年提出 因此也被称为拉登堡苯 Ladenburg benzene 1 该物质直至1973年才成功被合成 2 棱晶烷IUPAC名Tetracyclo 2 2 0 02 6 03 5 hexane四環 2 2 0 02 6 03 5 己烷识别CAS号 650 42 0 ChemSpider 16736515SMILES C12C3C1C4C2C34InChI 1 C6H6 c1 2 3 1 6 4 1 5 2 6 h1 6HInChIKey RCJOMOPNGOSMJU UHFFFAOYAA性质化学式 C6H6摩尔质量 78 11 g mol 1若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 目录 1 历史 2 性质 3 合成 4 另見 5 备注 6 参考文献历史 编辑在19世纪中期 许多研究人员基于苯的经验分子式C6H6假设了的许多可能结构 该经验式后来通过燃烧分析 英语 combustion analysis 被验证 第一个是由凯库勒在1865年提出的苯的交替结构 这也最接近苯的真实结构 其他诸如拉登堡提出的棱晶烷 詹姆斯 杜瓦提出的杜瓦苯 克劳斯 英语 Adolf Karl Ludwig Claus 提出的克劳斯苯等等 这些假想结构有的在后续研究中被成功合成 而有些则成为了人们理解苯的介观结构和共振理论的历史 3 性质 编辑棱晶烷在室温下是无色液体 在同一个环丙烷结构中的C C键角有从109 到60 的偏差 因而有着高应变能而不稳定 棱晶烷的键能低 易爆炸 只需要较低的活化能就会断开C C键 因此该分子的合成十分困难 伍德沃德与霍夫曼曾指出 4 棱晶烷在热力学上重排为苯的过程是对称性禁阻的 註 1 并将其比作是 一个愤怒但无法冲出纸笼的老虎 该分子的稳定性据估计比苯低90 kcal mol 但如此高放热的转化过程需要约33 kcal mol的活化能 让棱晶烷可以在室温下存在 棱晶烷的六甲基取代衍生物有更高的稳定性 该分子在1966年通过重排反应被合成 5 合成 编辑 棱晶烷的合成 6 7 8 棱晶烷的合成从盆苯 1 和4 苯基 1 2 4 三唑 3 5 二酮 2 开始 后者是一种强亲二烯体 该反应是分步的类狄尔斯 阿尔德反应 形成了碳正离子中间体 加合产物 3 在碱性条件下水解 随后用酸性氯化铜 II 转化为相应衍生物 在用强碱中和后 得到的偶氮化合物 5 可以结晶分离 至此收率约65 最后一步是偶氮结构的光解 得到棱晶烷 6 和氮气 产率低于10 通过制备型气相色谱法分离 另見 编辑名稱獨特的化學物質列表备注 编辑 参考分子轨道对称守恒原理参考文献 编辑 Ladenburg A Bemerkungen zur aromatischen Theorie Chemische Berichte 1869 2 140 2 doi 10 1002 cber 18690020171 Katz T J Acton N Synthesis of Prismane Journal of the American Chemical Society 1973 95 8 2738 2739 doi 10 1021 ja00789a084 UD Priyakumar TC Dinadayalane GN Sastry A computational study of the valence isomers of benzene and their group V hetero analogs New J Chem 2002 26 3 347 353 doi 10 1039 b109067d Woodward R B Hoffmann Roald The Conservation of Orbital Symmetry Angewandte Chemie International Edition in English 1969 8 11 781 853 doi 10 1002 anie 196907811 Lemal D M Lokensgard J P Hexamethylprismane Journal of the American Chemical Society 1966 88 24 5934 5935 doi 10 1021 ja00976a046 Synthesis of Prismane Katz T J Acton N Synthesis of prismane Journal of the American Chemical Society 1973 95 8 2738 doi 10 1021 ja00789a084 Katz T J Wang E J Acton N Benzvalene synthesis Journal of the American Chemical Society 1971 93 15 3782 doi 10 1021 ja00744a045 取自 https zh wikipedia org w index php title 棱晶烷 amp oldid 75145442, 维基百科,wiki ,书籍,书籍,图书馆,
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