คอรันนูลีน

ชื่อ
ชื่อ IUPAC Dibenzo[ ghi , mno ]ฟลูออรีน[ 1 ]
ชื่ออื่นๆ [5]เซอร์คิวลีน; บัคกี้โบว์ล
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	5821-51-2 วาย
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ ภาพแบบโต้ตอบ
เคมสไปเดอร์	10006487 วาย
PubChem CID	11831840
มหาวิทยาลัย	KFD2X7NT86 วาย
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID80474164
อินชิ InChI=1S/C20H10/c1-2-12-5-6-14-9-10-15-8-7-13-4-3-11(1)16-17(12)19(14)20(15)18(13)16/h1-10H วาย คีย์: VXRUJZQPKRBJKH-UHFFFAOYSA-N วาย นิ้วC20H10/c1-2-12-5-6-14-9-10-15-8-7-13-4-3-11(1)16-17(12)19(14)20(15)18(13)16/h1-10H รหัส: VXRUJZQPKRBJKH-UHFFFAOYAF
รอยยิ้ม c16ccc2ccc3ccc5c4c(c1c2c34)c(cc5)cc6 C1=CC2=CC=C3C=CC4=C5C6=C(C2=C35)C1=CC=C6C=C4
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	ซี20 เอช10
มวลโมลาร์	250.29 กรัม/โมล
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) วาย ตรวจสอบ  (คืออะไร   ?) วายเอ็น ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

คอรันนูลีนเป็นไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกหลายวงที่มีสูตรเคมีC ₂₀ H ₁₀ ^{[ 2} ] โมเลกุลประกอบด้วยวงแหวนไซโคลเพนเทนที่หลอมรวม กับวงแหวน เบนซีน 5 วงดังนั้นชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งคือ [5] เซอร์คิวลีน คอรันนูลีน^มีความน่าสนใจทางวิทยาศาสตร์เนื่องจากเป็นโพลีอะรีนแบบจีโอเดสิกและสามารถถือได้ว่าเป็นชิ้นส่วนของบัคมินสเตอร์ฟูลเลอรีนเนื่องจากความเชื่อมโยงนี้และรูปร่างคล้ายชาม คอรันนูลีนจึงเป็นที่รู้จักกันในชื่อบัคกี้โบว์ ล บัคกี้โบว์ลเป็นชิ้นส่วนของบัคกี้บอล คอรันนูลีนแสดงการผกผันจากชามเป็นชามโดยมีอุปสรรคการผกผัน 10.2 กิโลแคลอรี / โมล (42.7 กิโลจูล /โมล) ที่ −64 °C ^{[ 3 ]}

มีเส้นทางการสังเคราะห์คอรันนูลีนหลายวิธีเทคนิคการไพโรไลซิสแบบสุญญากาศฉับพลัน โดยทั่วไปจะมี ผลผลิตทางเคมี ต่ำ กว่าการสังเคราะห์ทางเคมีในสารละลาย แต่มีเส้นทางไปสู่สารอนุพันธ์ได้มากกว่า คอรันนูลีนถูกแยกได้เป็นครั้งแรกในปี 1966 โดยการสังเคราะห์อินทรีย์หลายขั้นตอน^{[ 4 ]}ในปี 1971 มีการรายงานการสังเคราะห์และคุณสมบัติของคอรันนูเลน^{[ 5 ]}ตามมาด้วยวิธีการไพโรไลซิสแบบสุญญากาศฉับพลันในปี 1991 ^{[ 6 ]} การสังเคราะห์หนึ่งวิธีที่ใช้เคมีในสารละลาย^{[ 7 ]}ประกอบด้วย ปฏิกิริยาการแทนที่ นิวคลีโอฟิลิก – การกำจัดของออกตาโบรไมด์กับโซเดียมไฮดรอกไซด์ :

หมู่แทนที่โบรมีนจะถูกกำจัดออกโดยใช้n-บิวทิลลิเทียม ในปริมาณมากเกิน พอ

การสังเคราะห์คอรันนูลีนในระดับกิโลกรัมได้สำเร็จแล้ว^{[ 8 ]}

ความพยายามส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การปรับแต่งวงแหวนคอรันนูลีนด้วยหมู่ฟังก์ชันใหม่ๆ เช่นหมู่เอทินิล^{[ 3 ] [ 9 ] [ 10 ]} หมู่อีเทอร์^{[ 11 ]} หมู่ไทโออีเทอร์^{[ 12 ]}หมู่ฟังก์ชันแพลทินัม^{[ 13 ]} หมู่แอริล^{[ 14 ]} ส่วนขยายฟี นัลลีนิล^{[ 15 ]}และอินดีโน^{[ 16 ]}และหมู่เฟอร์โรซีน^{[ 17 ]}

ความเป็นอะโรมาติกที่สังเกตได้สำหรับสารประกอบนี้ได้รับการอธิบายด้วยแบบจำลองที่เรียกว่าแอนนูลีนซ้อนแอนนูลีนตามแบบจำลองนี้ คอรันนูลีนประกอบด้วยแอ นไอออนไซโคลเพนตาไดอี นิลอะโรมาติก 6 อิเล็กตรอน ที่ล้อมรอบด้วยแคต ไอออนแอ นนูลีนิลอะโรมาติก 14 อิเล็กตรอน แบบจำลองนี้ได้รับการเสนอโดย Barth และ Lawton ในการสังเคราะห์คอรันนูลีนครั้งแรกในปี 1966 ^{[ 4 ]}พวกเขายังเสนอชื่อสามัญว่า 'คอรันนูลีน' ซึ่งได้มาจากแบบจำลองแอนนูลีนซ้อนแอนนูลีน: แกนกลาง + แอนนูลีน

อย่างไรก็ตาม การคำนวณทางทฤษฎีในภายหลังได้โต้แย้งความถูกต้องของการประมาณค่านี้^{[ 18 ] [ 19 ]}

คอรันนูลีนสามารถถูกรีดิวซ์ได้จนถึงเตตระแอนไอออนในชุดของการรีดิวซ์อิเล็กตรอนหนึ่งตัวซึ่งได้ดำเนินการโดยใช้โลหะอัลคาไลโดยวิธีทางเคมีไฟฟ้าและเบส ไดแอนไอออนของคอรันนูลีนเป็นแอนติอะโรมาติกและเตตระแอนไอออนเป็นอะโรมาติก อีกครั้ง เมื่อใช้ลิเธียมเป็นตัวรีดิวซ์ เตตระแอนไอออนสองตัวจะก่อตัวเป็น ไดเมอร์ ระดับโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีชามสองใบซ้อนกันโดยมีไอออนลิเธียม 4 ตัวอยู่ตรงกลางและมี 2 คู่เหนือและใต้กองซ้อน^{[ 20 ]}รูปแบบการประกอบตัวเองนี้ถูกนำไปใช้ในการจัดระเบียบฟูลเลอรีน ฟูลเลอรีนที่ถูกแทนที่ห้าตำแหน่ง (ด้วยกลุ่มเมทิลหรือฟีนิล) ที่มีประจุอิเล็กตรอนห้าตัวจะก่อตัวเป็นไดเมอร์ระดับโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีชามเตตระแอนไอออนของคอรันนูลีนที่เสริมกัน โดย 'เย็บ' ด้วยแคตไอออนลิเธียมที่อยู่ระหว่างกลาง^{[ 21 ]}ในระบบที่เกี่ยวข้อง ไอออนลิเธียม 5 ตัวจะถูกประกบอยู่ระหว่างชามคอรันนูลีนสองใบ^{[ 22 ]}

ในไซโคลเพนตา[bc]คอรันนูลีนหนึ่งตัว พบว่ามีการรวมตัวแบบเว้า-เว้าโดยสเปกโทรสโกปี NMRโดยมีพันธะ C–Li–C 2 พันธะเชื่อมต่อเตตระแอนไอออน^{[ 23 ]}

โลหะมีแนวโน้มที่จะจับกับด้านนูนของแอนนูลีน มีรายงานการจับกับด้านเว้าสำหรับระบบซีเซียม / คราวน์อีเทอร์^{[ 24 ]}

การโฟโตไอออนไนเซชัน UV 193 นาโนเมตรจะกำจัดอิเล็กตรอน π ออกจาก E ₁ -HOMO ที่มีการเสื่อมสภาพสองเท่าซึ่งตั้งอยู่ในเครือข่ายอิเล็กตรอนอะโรมาติกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เกิดแคตไอออนของคอรันนูลีนแร ดิคัล ^{[ 25 ]}เนื่องจากการเสื่อมสภาพในออร์บิทัล HOMO แคตไอออนของคอรันนูลีนแรดิคัลจึงไม่เสถียรในโครงสร้างโมเลกุล C _5v ดั้งเดิม และด้วยเหตุนี้จึงอยู่ภายใต้การบิดเบี้ยวแบบไวโบรนิกของ Jahn-Teller (JT)

การใช้การแตกตัวเป็นไอออนด้วยไฟฟ้าสเปรย์ ทำให้เกิดแคตไอออนคอรันนูลีนที่มีโปรตอน โดยพบว่าตำแหน่งที่มีโปรตอนอยู่ที่อะตอมคาร์บอน sp ^{2 รอบนอก [ 25 ]}

คอรันนูลีนสามารถทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไฟล์เพื่อสร้างคาร์โบแคต ไอออนคอรันนูลี นได้ ปฏิกิริยากับคลอโรมีเทนและอะลูมิเนียมคลอไรด์ส่งผลให้เกิดเกลือ AlCl ₄ ⁻โดยมีหมู่เมทิลอยู่ที่ศูนย์กลางและศูนย์กลางแคตไอออนอยู่ที่ขอบ การวิเคราะห์ การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์แสดงให้เห็นว่าพันธะคาร์บอน-คาร์บอนใหม่นั้นยาวขึ้น (157 pm) ^{[ 26 ]}

ไบโคแรนนูลีนิลเป็นผลผลิตจากการเชื่อมต่อแบบดีไฮโดรจีเนทีฟของคอรันนูลีน โดยมีสูตรเคมี C ₂₀ H ₉ -C ₂₀ H ₉ประกอบด้วยหน่วยคอรันนูลีนสองหน่วยที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะ CC เดี่ยว สเตอริโอเคมีของโมเลกุลประกอบด้วยองค์ประกอบไครัลสองอย่าง ได้แก่ ความไม่สมมาตรของคอรันนูลีนิลที่ถูกแทนที่เพียงครั้งเดียว และการบิดเกลียวรอบพันธะกลาง ในสถานะที่เป็นกลาง ไบโคแรนนูลีนิลมีอยู่ 12 คอนฟอร์เมอร์ ซึ่งสามารถเปลี่ยนรูปไปมาได้ผ่านการกลับด้านของชามและการหมุนพันธะหลายครั้ง^{[ 27 ]} เมื่อไบโคแรนนูลีนิลถูกรีดิวซ์เป็นไดแอนไอออนด้วยโลหะโพแทสเซียม พันธะกลางจะมีลักษณะพันธะคู่ที่สำคัญ การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดจากโครงสร้างออร์บิทัล ซึ่งมีออร์บิทัล LUMO อยู่บนพันธะกลาง^{[ 28 ]}เมื่อไบโคแรนนูลีนิลถูกรีดิวซ์เป็นออกตาแอนไอออนด้วยโลหะลิเธียม มันจะรวมตัวกันเองเป็นโอลิโกเมอร์ระดับเหนือโมเลกุล^{[ 29 ]}ลวดลายนี้แสดงให้เห็นถึง "การเรียงซ้อนโพลีอารีนที่มีประจุ"

กลุ่มคอรันนูลีนใช้ในเคมีโฮสต์-เกสต์ที่มีปฏิสัมพันธ์โดยอาศัยการเรียงซ้อนไพโดยเฉพาะกับฟูลเลอรีน (บัคกี้แคทเชอร์) ^{[ 30 ] [ 31 ]}แต่ยังรวมถึงไนโตรเบนซีนด้วย^{[ 32 ]}

คอรันนูลีนที่ถูกแทนที่ด้วย อัลคิลจะก่อตัวเป็นเมโซเฟสผลึกเหลวแบบคอลัมน์หกเหลี่ยมเทอร์โมโทรปิก^{[ 33 ]}คอรันนูลีนยังถูกใช้เป็นกลุ่มแกนกลางในเดนดริเมอร์อีก ด้วย ^{[ 14 ]} เช่นเดียวกับ PAH อื่นๆ คอรันนูลีนสามารถจับ กับ โลหะ^{ได้[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]}คอรันนูลีนที่มีกลุ่มเอทินิลกำลังได้รับการศึกษาถึงศักยภาพในการใช้งานเป็นตัวปล่อยแสงสีน้ำเงิน^{[ 10 ]}โครงสร้างได้รับการวิเคราะห์โดยสเปกโทรสโกปีอินฟราเรด สเปกโทรสโกปีรามาน และสเปกโทรสโกปีโฟโตอิเล็กตรอนเอ็กซ์เรย์^{[ 41 ]}

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับคอรันนูลีน

ค้นหาคำว่า corannuleneใน Wiktionary ซึ่งเป็นพจนานุกรมออนไลน์ฟรี

• โคโรเนน
• โพลีอะรีนทรงเรขาคณิต
• เฮลิซีน
• สุมาเนน