Zetrene
| Zetrene | |
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| 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.[1] 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.[2]
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.[3]
Proprietà
[modifica | modifica wikitesto]Lo zetrene è un solido rosso scuro (p. fus. 262 °C[4]) 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.[5]
Secondo la regola di Clar, le due unità naftaleniche esterne presenti nella molecola sono effettivamente aromatiche, mentre non sono aromatici i due anelli centrali[6] 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.[7][8]
Sintesi
[modifica | modifica wikitesto]Il composto fu ottenuto per la prima volta da Erich Clar nel 1955, a partire dall'acenaftene o dal crisene.[9] Successivamente, nel 1968 Mitchell e Sondheimer prepararono il composto da un derivato del [10]annulene.[10]
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| Sintesi dello zetrene (Sondheimer 1968) |
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In soluzione benzenica lo zetrene mostra un massimo di assorbimento nella luce visibile a 544 nm (42.900 cm−1).[6]
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.[8]
Struttura
[modifica | modifica wikitesto]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.[6]
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ (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.
- ^ a b c Wu et al. 2010
- ^ Shan 2013
- ^ a b 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
[modifica | modifica wikitesto]- (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
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