Zetrene
| Zetrene | |
|---|---|
 | |
 | |
| Nome IUPAC | |
| Dibenzo[de,mn]tetracene | |
| Nomi alternativi | |
| Dibenzo(hi,qr)naftacene | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | C24H14 |
| Massa molecolare (u) | 302,4 |
| Aspetto | solido rosso scuro |
| Numero CAS | |
| PubChem | 12445035 |
| SMILES | c1ccc3c6c1cccc6\C=C2c4cccc5cccc(C=C23)c45 |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 1,3 ± 0,1 (stima) |
| Temperatura di fusione | 262 °C |
| Temperatura di ebollizione | (582,8 ± 40) °C (stima) |
| Indicazioni di sicurezza | |
Lo zetrene (nome sistematico: dibenzo[de,mn]naftacene) è un idrocarburo policiclico aromatico con 6 anelli benzenici condensati e 24 elettroni π, avente formula molecolare C24H14. Lo zetrene si può considerare come derivante dalla fusione di due unità fenaleniche, oppure come due unità naftaleniche connesse da un'unità butadienica in conformazione transoide (s-trans) o antiperiplanare.
Il nome zetrene venne dato all'idrocarburo da E. Clar nel 1955 per significare la forma a Z disegnata dagli anelli benzenici condensati nella sua molecola.
Proprietà
Lo zetrene è un solido rosso scuro (p. fus. 262 °C) di stabilità limitata, al contatto con l'aria e alla luce si altera decolorandosi. Le sue soluzioni in benzene sono di colore rosso, e mostrano una fluorescenza arancione.
Sottoposto a idrogenazione, con Pd come catalizzatore, assorbe 6 moli di H2 dando il 4,5,6,11,12,13-esaidrozetrene, il cui nucleo aromatico è quello del crisene.
Secondo la regola di Clar, le due unità naftaleniche esterne presenti nella molecola sono effettivamente aromatiche, mentre non sono aromatici i due anelli centrali e questo rende la molecola interessante dal punto di vista della ricerca accademica.
Lo zetrene e i suoi derivati hanno attratto l'interesse dei ricercatori per le loro proprietà ottiche, elettroniche e magnetiche, dovute alla facilità di formazione di specie biradicaliche.
Sintesi
Il composto fu ottenuto per la prima volta da Erich Clar nel 1955, a partire dall'acenaftene o dal crisene. Successivamente, nel 1968 Mitchell e Sondheimer prepararono il composto da un derivato del [10]annulene.
 |
| Sintesi dello zetrene (Sondheimer 1968) |
|---|
In soluzione benzenica lo zetrene mostra un massimo di assorbimento nella luce visibile a 544 nm (42.900 cm−1).
In seguito sono state pubblicate altre metodologie di sintesi e sono state sviluppate numerose strategie per stabilizzare il composto aggiungendo sostituenti allo scheletro di base.
Struttura
Lo zetrene cristallizza nel sistema monoclino, gruppo spaziale P21/c, con costanti di reticolo a = 1161,45 pm, b = 542,60 pm, c = 1135,20 pm, α = γ = 90°, β = 90,76°, due unità di formula per cella elementare. La molecola risulta planare. Le lunghezze dei legami nella parte centrale della molecola si alternano con differenze di lunghezza nell'intervallo (7,0-11,6 pm) consistenti con la presenza di legami singoli e doppi distinti e localizzati. Questo conferma che i due anelli centrali non sono aromatici, in accordo con le previsioni della regola di Clar.
Note
- ↑ (EN) PubChem, Zethrene, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 26 agosto 2025.
- ↑ (EN) The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), IUPAC - s-cis, s-trans (S05508), su goldbook.iupac.org. URL consultato il 26 agosto 2025.
- ↑ (EN) Zhe Sun, Qun Ye e Chunyan Chi, Low band gap polycyclic hydrocarbons: from closed-shell near infrared dyes and semiconductors to open-shell radicals, in Chemical Society Reviews, vol. 41, n. 23, 5 novembre 2012, pp. 7857–7889, DOI:10.1039/C2CS35211G. URL consultato il 26 agosto 2025.
- ↑ Dibenzo[de,mn]naphthacene CAS#: 214-63-1, su www.chemicalbook.com. URL consultato il 26 agosto 2025.
- ↑ (EN) Zhe Sun e Jishan Wu, Zethrene and expanded zethrenes with tunable ground states and physical properties, in Pure and Applied Chemistry, vol. 86, n. 4, 17 aprile 2014, pp. 529–537, DOI:10.1515/pac-2013-1006. URL consultato il 26 agosto 2025.
- 1 2 3 Wu et al. 2010
- ↑ Shan 2013
- 1 2 Hu e Wu 2017
- ↑ (DE) Erich Clar, Karl Friedrich Lang e Hans Schulz-Kiesow, Aromatische Kohlenwasserstoffe, LXX. Mitteil.1): Zethren (1.12; 6.7-Dibenztetracen), in Chemische Berichte, vol. 88, n. 10, 1955, pp. 1520–1527, DOI:10.1002/cber.19550881008. URL consultato il 26 agosto 2025.
- ↑ Mitchell e Sondheimer 1968
Bibliografia
- (DE) E. Clar, K. F. Lang e H. Schulz-Kiesow, Aromatische Kohlenwasserstoffe, LXX. Mitteil.1): Zethren (1.12; 6.7-Dibenztetracen), in Chemische Berichte, vol. 88, n. 10, 1955, p. 15201527, DOI:10.1002/cber.19550881008.
- (EN) P. Hu e J. Wu, Modern zethrene chemistry, in Can. J. Chem., vol. 95, n. 3, 2017, pp. 223-233, DOI:10.1139/cjc-2016-0568.
- (EN) R. H. Mitchell e F. Sondheimer, A dinaphth[10]annulene, in J. Am. Chem. Soc., vol. 90, n. 2, 1968, pp. 530-531, DOI:10.1021/ja01004a080.
- (EN) L. Shan, Z. Liang, X. Xu, Q. Tang e Q. Miao, Revisiting zethrene: synthesis, reactivity and semiconductor properties, in Chem. Sci., vol. 4, 2013, pp. 3294-3297, DOI:10.1039/C3SC51158H.
- (EN) T.-C. Wu, C.-H. Chen, D. Hibi, A. Shimizu e altri, Synthesis, Structure, and Photophysical Properties of Dibenzo[de,mn]naphthacenes, in Angew. Chem. Int. Ed., vol. 49, n. 39, 2010, pp. 7059-7062, DOI:10.1002/anie.201001929.
Altri progetti
Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Zetrene
