Cuadriciclano

cuadriciclano
General

Nombre sistemático
Cuadricilano,
tetraciclo[3.2.0.0 2.7 .0 4.6 ]heptano
química fórmula C 7 H 8
Propiedades físicas
Masa molar 92,14 g/ mol
Densidad 0,982 g/cm³
Propiedades termales
La temperatura
 •  fusión -44°C
 •  hirviendo 108°C
Propiedades ópticas
Índice de refracción 1.4830 (26.5°C)
Clasificación
registro número CAS 278-06-8
PubChem
registro Número EINECS 205-994-1
SONRISAS   C1C2C=CC1C=C2
InChI   InChI=1S/C7H8/c1-2-4-5(2)7-3(1)6(4)7/h2-7H,1H2DGZUEIPKRRSMGK-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.
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Quadricyclane  es un hidrocarburo policíclico estresado con aplicaciones potenciales como aditivo propulsor y también en la conversión de energía solar . Sin embargo, el uso de este hidrocarburo está limitado por el hecho de que la sustancia se descompone a temperaturas relativamente bajas (200–300 °C).

Estructura y propiedades

La molécula de cuadriciclano tiene una estructura muy tensa (78,7 kcal/mol) [1] . En ausencia de un catalizador a bajas temperaturas, la isomerización del cuadriciclano procede lentamente (la vida media a 140 °C es de 14 h) [2] . Debido a su estructura deformada y estabilidad térmica, el cuadriciclano ha sido ampliamente estudiado.

Bajo la acción de la radiación ultravioleta (~300 nm) en presencia de un sensibilizador , el norbornadieno se isomeriza a cuadriciclano [3] . La transformación inversa de tetraciclano filtrado en norbornadieno procede con la liberación de calor. Debido a esta propiedad, se propuso la reacción para almacenar energía solar [4] [5] . La alta energía del cuadriciclano ha dado lugar a su uso como aditivo propulsor . Sin embargo, a temperaturas por encima de los 200 °C, el cuadriciclán sufre descomposición térmica, mientras que los sistemas de propulsión pueden funcionar a temperaturas superiores a los 500 °C [6] .

Conseguir

El cuadriciclano se obtiene irradiando norbornadieno en presencia de cetona de Michler [7] . También se han propuesto otros sensibilizantes, por ejemplo, acetona , benzofenona , acetofenona , etc., sin embargo, al utilizarlos disminuye el rendimiento del producto. Además, para aumentar el rendimiento, es deseable utilizar norbornadieno recién destilado [3] .

Propiedades químicas

El cuadriciclano reacciona con muchos dienófilos para formar aductos en una proporción de 1:1 [8] . Sobre la base de esta propiedad, se propuso una reacción bioortogonal  , la ligadura de cuadriciclanos , que hizo posible modificar selectivamente moléculas de proteínas con marcadores de bajo peso molecular [9] .

Notas

  1. Hall HK, Smith CD, Baldt JH Entalpías de formación de nortriciclene, norbornene, norbornadiene y quadricyclane  //  J. Am. química soc. - 1973. - vol. 95 , núm. 10 _ - Pág. 3197-3201 . -doi : 10.1021/ ja00791a022 .
  2. Hammond GS, Turro NJ, Fischer A. REACCIONES DE CICLOADICIÓN FOTOSENSIBILIZADA  //  J. Am. química soc. - 1961. - vol. 83 , núm. 22 . - Pág. 4674-4675 . -doi : 10.1021/ ja01483a051 .
  3. 1 2 Smith CD Quadricyclane  //  Síntesis orgánica. - 1971. - vol. 51 . — Pág. 133 . Archivado desde el original el 5 de octubre de 2012.
  4. Bren V. A., Dubonosov A. D., Minkin V. I., Chernoivanov V. A. Norbornadiene-quadricyclane es un sistema molecular efectivo para acumular energía solar  . - 1991. - T. 60 , N º 5 . - S. 913-948 .
  5. Philippopoulos C., Economou D., Economou C., Marangozis J. Norbornadiene -quadricyclane system in the photochemical conversion and storage of solar energy   // Ind . Ing. química Pinchar. Res. desarrollador - 1983. - vol. 22 , núm. 4 . — págs. 627–633 . -doi : 10.1021/ i300012a021 .
  6. Striebich RC, Lawrence J. Descomposición térmica de materiales de alta densidad de energía a alta presión y temperatura  //  J. Anal. aplicación pirólisis. - 2003. - vol. 70 , núm. 2 . - P. 339-352 . -doi : 10.1016 / S0165-2370(02)00181-X .
  7. Cahill PA, Steppel RN Patente US20040054244 (2004). Consultado el 11 de enero de 2013. Archivado desde el original el 30 de abril de 2016.
  8. Petrov VA, Vasil'ev NV Química sintética de cuadriciclano  (inglés)  // Síntesis orgánica actual. - 2006. - vol. 3 , núm. 2 . — pág. 215-259 . -doi : 10.2174/ 157017906776819204 .
  9. Sletten EM, Bertozzi CR A Ligadura de cuadriciclanos bioortogonales  //  J. Am. química soc. - 2011. - vol. 133 , núm. 44 . — Pág. 17570–17573 . -doi : 10.1021/ ja2072934 . —PMID 21962173 .