Катион тропилия - Tropylium cation
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК 2,4,6-Cycloheptatrienylium[5] | |
Систематическое название ИЮПАК 2,4,6-Cycloheptatrienylium[6] | |
Другие имена | |
Идентификаторы | |
3D модель (JSmol ) | |
1902352[15] | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
| |
Характеристики | |
C7ЧАС7+[16] | |
Молярная масса | 91.132 г · моль−1 |
Температура плавления | -67,41 ° С (-89,34 ° F, 205,74 К)[17] Среднее или взвешенное MP |
Точка кипения | 124,98 ° С (256,96 ° F, 398,13 К)[18] Адаптированный метод Штейна и Брауна |
Структура | |
D7ч | |
правильный семиугольник | |
Родственные соединения | |
Другой анионы | Тропилий тетрафторборат |
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
Ссылки на инфобоксы | |
В органическая химия, то ион тропилия или же циклогептатриенильный катион является ароматный виды с формулой [C7ЧАС7]+.[19] Его название происходит от молекулы тропин откуда циклогептатриен (тропилиден) был впервые синтезирован в 1881 году. Соли катиона тропилия могут быть стабильными даже с нуклеофилами умеренной силы, например, тетрафторборат тропилия и бромид тропилия (Смотри ниже). Его бромидные и хлоридные соли[20] может быть изготовлен из циклогептатриена и бром или же пентахлорид фосфора, соответственно.[21]
Это обычный семиугольный, планарный, циклический ион; а также имеет 6 π-электронов (4п + 2, где п = 1), что выполняет Правило Хюккеля ароматичности. Он может координироваться как лиганд к металл атомы.
Показанная структура состоит из семи резонансные участники в котором каждый атом углерода несет часть положительного заряда.
В 1891 г. Г. Мерлинг получил водорастворимое бромсодержащее соединение по реакции циклогептатриен и бром.[22] В отличие от большинства гидрокарбилбромидов, это соединение, позднее названное бромидом тропилия, представляет собой водорастворимое твердое вещество и нерастворимо в углеводородах, хлороформе и эфире. Очищается кристаллизацией из горячего этанола. Реакция с водным раствором нитрата серебра немедленно дает осадок бромида серебра. Было установлено, что бромид тропилия представляет собой соль, C
7ЧАС+
7Br–, к Деринг и Нокс в 1954 г. путем анализа его инфракрасных и ультрафиолетовых спектров.[23][24] Ионные структуры перхлората тропилия (C
7ЧАС+
7ClO–
4) и иодид тропилия (C
7ЧАС+
7я–) в твердом состоянии подтверждены рентгеновской кристаллографией.[25] Длина связи углерод-углерод оказалась больше (147 пм), чем у бензол (140 часов), но все же короче, чем у типичных видов с одинарными связями, таких как этан (154 вечера).
Ион тропилия представляет собой кислоту в водном растворе (т.е. Аррениевая кислота ) как следствие своей кислотности Льюиса: сначала он действует как кислота Льюиса, образуя аддукт с водой, который затем может отдавать протон другой молекуле воды:
- C
7ЧАС+
7 + 2 ЧАС
2О ⇌ C
7ЧАС
7ОЙ + ЧАС
3О+
(Борная кислота дает кислые водные растворы почти таким же образом.) Константа равновесия 1.8×10−5, что делает его таким же кислым в воде, как уксусная кислота.[23]
Масс-спектрометрии
Ион тропилия часто встречается в масс-спектрометрии в виде сигнала на м/z = 91 и используется в масс-спектральный анализ. Этот фрагмент часто встречается для ароматических соединений, содержащих бензильное звено. На ионизация бензильный фрагмент образует катион (PhCH+
2), который перестраивается в высокостабильный катион тропилия (C
7ЧАС+
7).
Реакции
Катион тропилия реагирует с нуклеофилами с образованием замещенных циклогептатриенов, например:[26]
- C
7ЧАС+
7 + CN−
→ C
7ЧАС
7CN
Уменьшение на литийалюминийгидрид дает циклогептатриен.[26]
Реакция с циклопентадиенид соль натрий или же литий дает 7-циклопентадиенилциклогепта-1,3,5-триен:[26]
- C
7ЧАС+
7Икс−
+ C
5ЧАС−
5Na+
→ C
7ЧАС
7C
5ЧАС
5 + NaX
При обработке окислителями, такими как хромовая кислота, катион тропилия перегруппировывается в бензальдегид:[26]
- C
7ЧАС+
7 + HCrO−
4 → C
6ЧАС
5CHO + CrO
2 + ЧАС
2О
Известно много металлических комплексов иона тропилия. Одним из примеров является [Мо (η7-C7ЧАС7) (CO)3]+, который получают отводом гидрида от циклогептатриенмолибден трикарбонил.[27]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ «тропилий | ChemSpider». www.chemspider.com. п. Имена. Получено 30 декабря 2018.
тропилий
- ^ «Тропилий». pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 30 декабря 2018.
Химические названия: Тропилий; Циклогептатриенилий; Цикл-C7ЧАС7+; Циклогепта-2,4,6-триенилий
- ^ «тропилий | ChemSpider». www.chemspider.com. п. Имена. Получено 30 декабря 2018.
cyc-C7ЧАС7+ циклогепта-2,4,6-триенилий циклогептатриенилий
- ^ «Тропилий». pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 30 декабря 2018.
ИЮПАК Название циклогепта-1,3,5-триен
- ^ «тропилий | ChemSpider». www.chemspider.com. п. Имена. Получено 30 декабря 2018.
2,4,6-Cycloheptatrienylium
- ^ «тропилий | C7ЧАС8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. п. Подробнее. Получено 30 декабря 2018.
Систематическое название 2,4,6-Cycloheptatrienylium
- ^ «Тропилий». pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 30 декабря 2018.
CAS 4118-59-6
- ^ «тропилий | C7ЧАС8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. Получено 30 декабря 2018.
ChemSpider ID4394444
- ^ «Тропилий». pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 30 декабря 2018.
PubChem CID: 5224206
- ^ «тропилий | C7ЧАС8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. п. Подробнее. Получено 30 декабря 2018.
Стд. InChi InChI = 1S / C7H7 / c1-2-4-6-7-5-3-1 / h1-7H / q + 1
- ^ «тропилий | C7ЧАС8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. п. Подробнее. Получено 30 декабря 2018.
Стд. InChIKey OJOSABWCUVCSTQ-UHFFFAOYSA-N
- ^ «Тропилий». pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 30 декабря 2018.
ИнЧИ ИнЧИ = 1S / C7H7 / c1-2-4-6-7-5-3-1 / h1-7H / q + 1
- ^ «Тропилий». pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 30 декабря 2018.
Ключ InChI: OJOSABWCUVCSTQ-UHFFFAOYSA-N
- ^ «Тропилий». pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 30 декабря 2018.
Ключ InChI OJOSABWCUVCSTQ-UHFFFAOYSA-N
- ^ «тропилий | C7ЧАС8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. Получено 30 декабря 2018.
1902352 [Байльштейн]
- ^ «Тропилий». pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 30 декабря 2018.
Молекулярная формула C7ЧАС7+
- ^ «тропилий | C7ЧАС8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. п. Характеристики. Получено 30 декабря 2018.
Pt плавления (град. C): -67,41 (среднее или взвешенное MP)
- ^ «тропилий | C7ЧАС8 | ChemSpider ". www.chemspider.com. п. Характеристики. Получено 30 декабря 2018.
Температура кипения (° C): 124,98 (адаптированный метод Штейна и Брауна)
- ^ ИЮПАК, Сборник химической терминологии, 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) "молекула ". Дои:10.1351 / goldbook.M04002
- ^ Смесь [C7ЧАС7]+Cl− и [C7ЧАС7]+[PCl6−] получают обработкой тропилидена пентахлоридом фосфора.
- ^ Тропилия фторборат Organic Syntheses, Coll. Vol. 5, с. 1138 (1973); Vol. 43, стр.101 (1963). связь В архиве 2012-08-29 в Wayback Machine
- ^ Мерлинг, Г. (1891). «Убер Тропин». Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 24 (2): 3108–3126. Дои:10.1002 / cber.189102402151.
- ^ а б Эггерс Деринг, В. фон; Нокс, Л. Х. (1954). «Циклогептатриенилий (Тропилий) Ион». Варенье. Chem. Soc. 76 (12): 3203–3206. Дои:10.1021 / ja01641a027.
- ^ Балабан, Александру Т .; Oniciu, Daniela C .; Катрицки, Алан Р. (2004). «Ароматичность как краеугольный камень химии гетероциклов». Chem. Rev. 104 (5): 2777–2812. Дои:10.1021 / cr0306790.
- ^ Китайгородский, А. И .; Стручков, Ю. Т .; Хоцянова, Т.Л .; Вольпин, М.Е .; Курсанов, Д. Н. (1960). «Кристаллические структуры перхлората и иодида тропилия». Вестник АН СССР. Отделение химических наук.. 9 (1): 32–36. Дои:10.1007 / bf01178699. ISSN 0568-5230.
- ^ а б c d О. П. Агарваи (2009). Реакции и реагенты (46-е изд.). Кришна Пракашан СМИ. С. 614–615. ISBN 9788187224655.
- ^ Green, Malcolm L.H .; Нг, Деннис К. П. (1995). «Циклогептатриеновые и -енильные комплексы ранних переходных металлов». Химические обзоры. 95: 439–473. Дои:10.1021 / cr00034a006.