Диэтинилбензол дианион - Diethynylbenzene dianion
В области органической химии , A diethynylbenzene дианиона представляет собой структуру , состоящую из двух этинильных анионов в качестве заместителей на бензольном кольце. Все три имеют химическую формулу C
6ЧАС
4C2-
4, но возможны три позиционных изомера , различающиеся относительным положением двух заместителей вокруг кольца :
По состоянию на 2018 год они являются самыми сильными из известных супероснований , причем прочность основания увеличивается по мере приближения этинильных групп друг к другу. Основания были созданы в масс-спектрометрических экспериментах исследователями из Австралии декарбоксилированием структур бензолдипропиновой кислоты .
Синтез и наблюдение
Для этих исключительно сильных оснований не существует подходящего растворителя, поэтому они синтезируются в газовой фазе , в условиях, которые позволяют напрямую наблюдать определенные реакции и рассчитывать их протонное сродство, а не пытаться наблюдать эффекты равновесия pKa.
Синтез этих дианионов проводили на линейном квадрупольном масс-спектрометре с ионной ловушкой. Ионизация электрораспылением (ESI) предшественника двухосновной кислоты приводит к образованию дианиона дикарбоксилата ([C 6 H 4 (C 3 O 2 ) 2 ] 2- ) за счет потери двух атомов водорода, что определяется спектрометрически по его отношению массы к заряду (m / z) 106. Этот дианион был отобран по массе и затем подвергнут диссоциации, вызванной столкновением (CID), что привело к последовательной потере двух молекул диоксида углерода с образованием диэтинилдианиона ([C 6 H 4 (C 2 ) 2 ] 2− ) при 62 m / z. Для орто- изомера процесс реакции выглядит следующим образом, с другими изомерами по аналогичному процессу в зависимости от изомера исходной двухосновной кислоты:
Реакции
Реакции газофазных дианионов изучались путем взаимодействия с небольшим количеством различных реагентов, добавленных к гелию-газу-носителю в спектрометре. Например, реакция с оксидом дейтерия ( тяжелая вода ) дает однократно-дейтерированный монанион C 6 H 4 (C 2 2 H) (C 3 - ), обозначенный как 126 m / z. Реакция с бензолом дает фенильный анион (77 m / z), подчеркивая крайнюю основность дианиона. Попытка реакции с газообразным дейтерием и дейтерированным метаном не увенчалась успехом, несмотря на благоприятную термодинамику; Авторы объясняют это высоким активационным барьером для отрыва протонов от этих субстратов.
Основность
Все три изомера являются супероснованиями. Согласно расчетам, дианион орто- диэтинилбензола является самым сильным из возможных органических оснований со сродством к протону 1843 кДж · моль -1 . Мета - изомер является вторым по силе, и пара - изомер является третьим.
Изомеры
| Изомеры диэтинилбензола | |||
|---|---|---|---|
| Имена | |||
| Распространенное имя | орто- диэтинилбензол дианион | мета- диэтинилбензол дианион | пара- диэтинилбензол дианион |
| Идентификаторы | |||
|
3D модель ( JSmol )
|
Интерактивное изображение | Интерактивное изображение | Интерактивное изображение |
| ИнЧИ |
|
||
| Улыбки |
|
|
|
| Свойства | |||
| Молекулярная формула | C 10 H 4 2– | ||
| Молярная масса | 124,142 г · моль -1 | ||