Арсоль - Википедия - Arsole
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Предпочтительное название IUPAC 1ЧАС-Подошва | |||
| Другие имена Арсенол Арсациклопентадиен | |||
| Идентификаторы | |||
3D модель (JSmol ) | |||
| ЧЭБИ | |||
| ChemSpider | |||
PubChem CID | |||
| |||
| |||
| Характеристики | |||
| C4ЧАС4Пепел | |||
| Молярная масса | 128,00 г моль−1 | ||
| Родственные соединения | |||
Родственные соединения | Пиррол, фосфол, бисмоль, стибола | ||
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
 проверять (что   ?) | |||
| Ссылки на инфобоксы | |||
Арсоль, также называемый арсенол[1] или же арсациклопентадиен, является мышьяковоорганическое соединение с формула C4ЧАС4Пепел. Классифицируется как металл и изоэлектронен и связан с пиррол кроме того мышьяк атом заменен на азот атом. В то время как молекула пиррола плоская, молекула арсоли - нет, а атом водорода, связанный с мышьяком, выходит за пределы плоскости молекулы. Арсоль умеренно ароматный, с около 40% ароматичности пиррола.[2] Сама арсоль в чистом виде не сообщается, но несколько заменен аналоги под названием подмышки существовать. Арсоли и более сложные производные арсолей имеют структуру и химические свойства, аналогичные свойствам фосфол производные. Когда стелька соединяется с бензол кольцо, эта молекула называется арсиндол, или бензарсол.[3]
Номенклатура
Арсоль относится к серии гетероциклических пниктоген соединения. Название циклического мышьяковоорганические соединения например, арсоль основана на расширении Номенклатура Ганча – Видмана система[4] одобрено ИЮПАК, как показано ниже:[5]
| Размер кольца | Ненасыщенное кольцо | Насыщенное кольцо |
|---|---|---|
| 3 | Арсирен | Арсиран |
| 4 | Арсет | Арсетан |
| 5 | Арсоль | Арсолан |
| 6 | Арсинин | Арсинан |
| 7 | Арсепин | Арсепан |
| 8 | Арсоцин | Арсокан |
| 9 | Поджог | Arsonane |
| 10 | Arsecine | Arsecane |
Из-за его сходства с английским сленговым словом "мудак "(широко используется за пределами Северной Америки), название" arsole "считалось забавным," глупым именем ",[6][7] и один из нескольких химические соединения с необычным названием. Однако совпадение с этим «глупым названием» также стимулировало подробные научные исследования.[2][неудачная проверка ][сомнительный ]
Характеристики
| M | d (M-C), Å | d (М-Н), Å | α (С-М-С), ° | E, кДж / моль |
|---|---|---|---|---|
| N | 1.37 | 1.01 | 110 | 0 |
| п | 1.81 | 1.425 | 90.5 | 67 |
| В качестве | 1.94 | 1.53 | 86 | 125 |
| Sb | 2.14 | 1.725 | 80.5 | 160 |
| Би | 2.24 | 1.82 | 78 | 220 |
Сама арсоль еще не изолирована экспериментально, но молекулярная геометрия и электронная конфигурация арсоли изучены теоретически. В расчетах также рассматривались свойства простых производных арсоля, в которых атомы водорода замещены другими атомами или небольшими углеводородными группами, и имеются экспериментальные отчеты о химических свойствах более сложных производных арсоля. Аналогичная ситуация и для других C4ЧАС4MH металлы где M = P, As, Sb и Bi.
Планарность
Расчеты показывают, что пиррол (C4ЧАС4Молекула NH) плоская, фосфол (C4ЧАС4PH) и более тяжелые металлы не являются, а их пниктоген -связанный атом водорода выходит из плоскости.[9] Аналогичная тенденция предсказывается для фторированного C4F4Производные MH (M = N, P, As, ..), но барьеры инверсии примерно на 50–100% выше. Плоскостность теряется даже в пирроле, когда его атом водорода, связанный с азотом, замещается, например, на фтор. Однако планарность оценивается в расчетах по энергии, необходимой для преобразования между двумя конфигурациями, где связь M-H простирается влево или вправо от плоскости молекулы. Однако ненулевое (малое) значение этой энергии не обязательно означает, что молекула имеет низкую симметрию из-за возможности теплового или квантовое туннелирование между двумя конфигурациями.[8]
Ароматичность
Ароматичность арсоли проявляется в делокализация и резонанс его кольцевых электронов. Он тесно связан с планарностью в том смысле, что чем планарнее молекула, тем сильнее ее ароматичность.[10] Ароматичность арсоли и ее производных годами обсуждается как с экспериментальной, так и с теоретической точки зрения. Обзор 2005 года в сочетании с квантово-химическими расчетами пришел к выводу, что арсоль сама по себе «умеренно» ароматична, поскольку ее кольцевой ток составляет 40% от тока пиррола, который, как известно, является ароматическим. Однако сопоставимый кольцевой ток был рассчитан для циклопентадиен, который долгое время считался неароматическим.[2] Другие сообщения предполагают, что ароматичность (и планарность) может варьироваться между производными арсоля.[9]
Химические свойства (производные арсоля)
Химические свойства производных арсоля изучены экспериментально; они похожи на фосфол и его производные.[1] Замена всех атомов водорода в арсоле на фенил группы дают желтые иглы кристаллических пентафениларсоль, температура плавления которого составляет 215 ° C. Этот комплекс может быть получен с выходом 50–93% путем взаимодействия 1,4-дийод-1,2,3,4-тетрафенилбутадиена[11] или 1,4-дилитио-1,2,3,4-тетрафенилбутадиен с дихлоридом фениларшьяна (C6ЧАС5AsCl2) в эфир.
Подставляя в эту реакцию трихлорид мышьяка дихлорид фениларшьяна дает 1-хлор-2,3,4,5-тетрафениларзол, который также образует желтые иглы, но с более низкой температурой плавления 182–184 ° C. Пентафениларзол можно дополнительно окислить пероксид водорода в результате получают желтые кристаллы с температурой плавления 252 ° C. На него также можно реагировать пентакарбонил железа (Fe (CO)5) в изооктан при 150 ° C с получением твердого мышьякоорганического соединения формулы C34ЧАС25As, Fe (CO)3.[1] Реакция пентафениларзола с выходом металлического лития или калия 1,2,3-трифенил нафталин.[12]
Реакция дихлорида фениларшьяна с линейными дифенилами приводит к 1,2,5-трифениларзолу (см. Ниже), твердому веществу с температурой плавления около 170 ° C.[13] Это соединение образует различные анионы при обработке щелочными металлами.[14]
Смотрите также
- Пиррол, а азот аналог.
- Фуран, кислород аналог.
- Тиофен, а сера аналог.
- Простые ароматические кольца
- Варсол, а нефть дистиллят с диапазон кипения 150–200 ° С.
Рекомендации
- ^ а б c Фредерик Джордж Манн (1970). Гетероциклические производные фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута.. Джон Уайли и сыновья. С. 357–360. ISBN 978-0-471-37489-3. Получено 21 марта 2011.
В английском языке эту систему звонков часто называют арсенолом как «благозвучие».
- ^ а б c М. П. Йоханссон; Дж. Юселиус (2005). «Возвращение к Arsole Aromaticity». Lett. Орг. Chem. 2: 469–474. Дои:10.2174/1570178054405968.
Используя квантово-химическую методологию, мы повторно исследуем ароматичность широко обсуждаемой арсоли, используя недавно разработанный метод измерения магнитно-индуцированных токов (GIMIC). GIMIC обеспечивает количественную оценку силы индуцированного кольцевого тока, показывая, что арсоль умеренно ароматична.
- ^ А. Муранака; С. Ясуике; C-Y. Лю; Дж. Курита; Н. Какусава; Т. Цучия; М. Окуда; Н. Кобаяши; Ю. Мацумото; К. Йошида; Д. Хашизуме; М. Учияма (2009). «Влияние периодической замены гетероатома на спектроскопические свойства производных индола и бензофурана». J. Phys. Chem. А. 113 (2): 464–473. Дои:10.1021 / jp8079843. PMID 19099440.
- ^ "Пересмотр расширенной системы номенклатуры Ганча-Видмана для гетеромоноциклов "в ИЮПАК, получено 29 сентября 2008 г.
- ^ Николас С. Норман (1998). Химия мышьяка, сурьмы и висмута. Springer. п. 235. ISBN 978-0-7514-0389-3. Получено 15 марта 2011.
- ^ Ричард Уотсон Тодд (25 мая 2007 г.). Много шума по поводу английского языка: по причудливым закоулкам увлекательного языка. Издательство Николаса Брили. п. 138. ISBN 978-1-85788-372-5. Получено 15 марта 2011.
- ^ Пол В Мэй, Молекулы с глупыми или необычными названиями, опубл. 2008 Imperial College Press, ISBN 978-1-84816-207-5(PBK). См. Также веб-страницу "Молекулы с глупыми или необычными названиями "в Школе химии Бристольского университета (получено 29 сентября 2008 г.)
- ^ а б Пельцер, Силке; Вичманн, Карин; Везендруп, Ральф; Швердтфегер, Питер (2002). «Тенденции инверсионных барьеров IV. Группа 15, аналог пиррола». Журнал физической химии A. 106: 6387. Дои:10.1021 / jp0203494.
- ^ а б Тадеуш Марек Крыговски; Михал К. Цирански; М. Агостинья Р. Матос (2009). Ароматичность в гетероциклических соединениях. Springer. С. 47–. ISBN 978-3-540-68329-2. Получено 21 марта 2011.
- ^ Пеллони, Стефано; Лаззеретти, Паоло (2007). «Магнитотропность фосфола и его аналога мышьяка». Счета теоретической химии. 118: 89. Дои:10.1007 / s00214-007-0247-0.
- ^ Braye, E.H .; Hubel, W .; Каплиер, И. (1961). «Новые ненасыщенные гетероциклические системы. I». Журнал Американского химического общества. 83: 4406. Дои:10.1021 / ja01482a026.
- ^ К. В. Берд; Гордон Уильям Генри Чизмен (31 декабря 1973 г.). Ароматическая и гетероатомная химия. Королевское химическое общество. С. 23–. ISBN 978-0-85186-753-3. Получено 23 марта 2011.
- ^ Готфрид Меркль и Хаген Хауптманн (1972). «Необычная замена в кольце арсоля» (PDF). Angewandte Chemie International Edition на английском языке. 11: 441. Дои:10.1002 / anie.197204411.
- ^ Меркл, Г. (1983). «Синтез 1-фенил-2,5-диарил (диалкил) -арсолена; umsetzung der arsole mit alkalimetallen und lithiumorganylen». Журнал металлоорганической химии. 249: 335. Дои:10.1016 / S0022-328X (00) 99433-6.