Dicyclopenta antiaromática[b,g]/[a,f] Isómeros de naftaleno que muestran un estado de base singleto de cáscara...

Área de la Ciencia:

• Química orgánica
• Ciencias de los materiales
• Estudios de aromatización

Sus antecedentes:

• Los s- y as-indacenos con núcleo expandido han sido de gran interés desde 1986.
• La síntesis de estas moléculas altamente reactivas ha sido un desafío durante más de tres décadas.

Objetivo del estudio:

• Para informar de la síntesis exitosa de dos nuevos isómeros de indaceno con núcleo expandido, relativamente estables.
• Caracterizar las propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas de estos nuevos compuestos.

Principales métodos:

• Síntesis de dicíclopenta[b,g]-naftaleno y dicíclopenta[a,f]-naftaleno.
• Análisis cristalográfico de rayos X.
• Mediciones de RMN y de resonancia de espín de electrones (ESR) a temperatura variable.
• Espectroscopia de absorción electrónica.
• Los cálculos teóricos.

Principales resultados:

• Se sintetizaron con éxito dos isómeros de indaceno expandidos de núcleo estable, el dicíclopenta[b,g]-naftaleno (5) y el dicíclopenta[a,f]naftaleno (6).
• La cristalografía de rayos X reveló estructuras de columna vertebral distintas: enlace deslocalizado para 5 y enlace localizado para 6.
• Se confirmó que ambos compuestos eran globalmente antiaromáticos con estados básicos individuales de cáscara abierta.
• La molécula 6 exhibió una mayor antiaromaticidad, un mayor carácter diradical (y0 = 48%) y una menor brecha de energía singlet-triplet (ΔEST = -0.99 kcal mol−1) en comparación con la molécula 5 (y0 = 30%, ΔEST = -6.88 kcal mol−1).

Conclusiones:

• La síntesis exitosa supera el desafío de larga data de preparar indacenos de núcleo expandido altamente reactivos.
• Las distintas propiedades estructurales y electrónicas de los isómeros se correlacionan con sus diferentes grados de antiaromaticidad y carácter diradical.
• Estos hallazgos proporcionan información valiosa sobre la naturaleza fundamental de los sistemas antiaromáticos y de cáscara abierta en los hidrocarburos aromáticos policíclicos.