El esquivo benzociclobutenilideno: un intento computacional y experimental combinado

Área de la Ciencia:

• Química computacional es la química computacional.
• Química orgánica es la química orgánica.
• La espectroscopia es una técnica de espectroscopia.

Sus antecedentes:

• Los arilcarbenos suelen exhibir estados básicos triples.
• Se predijo teóricamente que el benzociclobutenilideno (1) poseería un estado fundamental singular, diferente de los carbenos relacionados.
• Se investigó computacionalmente la estabilidad del benzociclobutenilideno (1) en forma individual.

Objetivo del estudio:

• Investigar experimentalmente las propiedades del benzociclobutenilideno (1).
• Para caracterizar los productos de reacción derivados de los precursores del benzociclobutenilideno (1).
• Para comparar hallazgos experimentales con predicciones teóricas.

Principales métodos:

• Ab initio y cálculos de la teoría funcional de densidad.
• Fotólisis del diazobenzociclobuteno (7) y el azibenzociclobuteno (10) en matrices Ar.
• Espectroscopia infrarroja (IR) y etiquetado isotópico para la identificación del producto.

Principales resultados:

• El benzociclobutenilideno (1) no fue observado directamente.
• La fotólisis de los precursores (7) y (10) generó el cicloalquino 7-metilenociclohepta-3,5-dien-1-yne (3) estirado.
• La irradiación adicional de (3) condujo al benzociclobutadieno (5); la pirólisis en vacío de flash de (10) produjo fenilacetileno (6) y dimero de benzociclobutadieno (11).

Conclusiones:

• Los intentos experimentales para observar directamente el benzociclobutenilideno (1) no tuvieron éxito.
• La fotólisis de los precursores de benzociclobutenilideno (1) conduce a la formación de un cicloalquino estirado y posteriormente de benzociclobutadieno.
• Los resultados computacionales y experimentales muestran un buen acuerdo para los productos caracterizados.