Bullvaleeni

kemiallinen yhdiste

Bullvaleeni (C10H10) on trisyklisiin alkeeneihin kuuluva orgaaninen yhdiste. Bullvaleeni on huomattava sen fluksionaalisen rakenteen vuoksi ja sen rakenne ja reaktiot ovat hyvin tutkittuja.

Bullvaleeni
Bullvalene structure.svg
Bullvalene-from-xtal-3D-balls.png
Tunnisteet
CAS-numero 16842-03-8
IUPAC-nimi Trisyklo[3.3.2.02,8]deka-3,6,9-trieeni
SMILES C1=CC2C3C2C=CC1C=C3[1]
Ominaisuudet
Kemiallinen kaava C10H10
Moolimassa 130,18 g/mol
Sulamispiste 96 °C[2]
Kiehumispiste 400 °C (hajoaa)[2]

Ominaisuudet ja valmistusMuokkaa

Huoneenlämpötilassa bullvaleeni on väritöntä kiteistä ainetta. Bullvaleenin huomattavin piirre on sille tapahtuvat Cope-toisiintumiset, jotka tekevät rakenteesta fluksionaalisen. Bullvaleenista tunnetaan 10!/3 eli 1 209 600 eri isomeeria, jotka toisiintuvat erittäin nopeasti. Toisiintuminen noudattaa 1. kertaluvun reaktiokinetiikkaa ja reaktion nopeusvakio on huoneenlämpötilassa 3 440 s-1 ja aktivoitumisenergia on 12,6 kcal/mol. Fluksionaalisuudesta seuraa se, että kaikki yhdisteen hiili- ja vetyatomit ovat kemiallisesti samanlaisia ja esimerkiksi NMR-mittauksissa sekä hiilet että vedyt antavat vain yhden signaalin. Bullvaleenin reaktiot ovat tyypillisiä alkeeneille. Se reagoi muun muassa halogeenien kanssa additioreaktiolla ja vedytettäessä kaksoissidoksen pelkistyvät ja syklopropaanirengas aukeaa. Kuumennettaessa bullvaleenia noin 400 °C:n lämpötilaan se hajoaa naftaleeniksi ja vedyksi.[2][3][4][5]

 
Esimerkkejä bullvaleenin Cope-toisiintumisista

Bullvaleenia voidaan valmistaa lähtien syklo-oktatetraeenista. Syklo-oktatetraeeni dimerisoidaan kuumentamalla noin 76 °C:n lämpötilaan. Tästä dimeeristä lohkeaa bentseeniä ja muodostuu bullvaleenia säteilytettäessä sitä UV-valolla. Ensimmäisen kerran bullvaleenia valmisti Gerhard Schröder vuonna 1964 tällä tavoin.[2][5][6] Toinen tapa on säteilyttää UV-valolla cis-9,10-dihydronaftaleenia[6].

Molekyylin nimiMuokkaa

Bullvaleenin olemassaolon ennustivat William von Eggers Doering ja Wolfgang Roth vuonna 1963. Nimen kerrotaan johtuvan Doeringin lempinimestä "Bull". Toisen tarinan mukaan nimen kerrotaan johtuvan rakennetta epäilleen tohtoriopiskelijan kutsuttua rakennetta hölynpölyksi (englanniksi bull).[5]

LähteetMuokkaa

  1. Bullvalene – Substance summary PubChem. NCBI. Viitattu 29.9.2016.
  2. a b c d Thomas Scott, Mary Eagleson: Concise encyclopedia chemistry, s. 151. Walter de Gruyter, 1994. ISBN 978-3110114515. (englanniksi)
  3. Francis A. Carey & Richard J. Sundberg: Advanced Organic Chemistry A: Structure and Mechanisms, s. 554. Springer, 2007. ISBN 978-0-387-44897-8. (englanniksi)
  4. Eric V. Anslyn, Dennis A. Dougherty: Modern physical organic chemistry, s. 913. University Science Books, 2006. ISBN 978-1-891389-31-3. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 29.9.2016). (englanniksi)
  5. a b c Addison Ault: The Bullvalene Story. The Conception of Bullvalene, a Molecule That Has No Permanent Structure. Journal of Chemical Education, 2001, 78. vsk, nro 7, s. 924. (englanniksi)
  6. a b Roland E. Lehr,Alan P. Marchand: Orbital Symmetry, s. 68–69. Elsevier, 2013. ISBN 9781483267753. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 29.9.2016). (englanniksi)

Aiheesta muuallaMuokkaa