Radialeni

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Struttura dei più semplici radialeni capostipiti. Da sinistra a destra: [3]radialene, [4]radialene, [5]radialene e [6]radialene.

I radialeni o [n]radialeni sono composti organici aliciclici che contengono n doppi legami esociclici con coniugazione incrociata. I doppi legami sono generalmente gruppi alchene, ma sono considerati radialeni anche quelli contenenti il gruppo carbonile (C=O).[1]

I radialeni sono correlati ai dendraleni (analoghi ma a catena aperta) e anche a composti come butadiene e benzene che contengono atomi di carbonio consecutivi ibridizzati sp2.

I radialeni sono studiati per le loro proprietà e reattività insolite, ma sinora non hanno trovato applicazione al di fuori dei laboratori di ricerca. Sono proposti come elementi costitutivi sperimentali per nuovi conduttori organici, ferromagneti, materiali ottici.[2][3]

Il primo radialene chiamato esaetilidencicloesano fu sintetizzato nel 1961.[4]

Sintesi e proprietà

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I radialeni capostipiti sono composti sensibili all'aria e molto reattivi, ma si conoscono loro derivati di stabilità maggiore.[5]

Il [3]radialene o trimetileneciclopropano fu sintetizzato nel 1965.[6][7][8] Se ne conoscono anche svariati derivati, tra i quali trichinociclopropani,[9][10] esakis(trimetilsilil)[3]radialene,[11] e fosfo[3]radialeni.[12][13]

Il [4]radialene fu ottenuto dal cis,trans,cis-tetra(bromometil)ciclobutano con una reazione di eliminazione con metossido di sodio in etanolo.[14] Tenuto all'aria a temperatura ambiente il composto addiziona ossigeno e polimerizza. Per idrogenazione si ottiene cis,cis,cis-tetrametilciclobutano, in accordo con la struttura proposta.

Sintesi del [4]radialene
Sintesi del [4]radialene

Il [5]radialene è risultato un composto particolarmente elusivo e instabile. Fu ottenuto solo nel 2015, tramite decomplessazione a bassa temperatura di un composto metallorganico stabile.[15]

Il [6]radialene è instabile e tende a polimerizzare facilmente. È stato ottenuto a partire da 1,5,9-ciclododecatriino[5] o da 2,4,6-tris(clorometil)mesitilene.[16][17] Vari derivati del capostipite [6]radialene sono stabili; alcuni esempi sono i derivati esametilati,[4] dodecametilati[18] e esabromo sostituiti.[19]

È stato descritto anche un radialene con tre sostituenti alcossido;[20] l'anello centrale non è planare, ma adotta una conformazione twist.

Esaradialene con sostituenti alcossido (Shinozaki 2010)

In altri [6]radialeni contenenti unità tiofene o selenofene si è invece osservato un anello centrale planare, ma totalmente non aromatico.[21]

Le ricerche sui radialeni hanno esplorato la possibilità di utilizzarli nella sintesi di molecole policicliche complesse[3][22] e di specie polimeriche.[23][24]

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