Bicyklobutan - Bicyclobutane

Bicyklobutan
Bicyklobutan-2.svg
Nazwy
Preferowana nazwa IUPAC
Bicyklo[1.1.0]butan
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
ChemSpider
Identyfikator klienta PubChem
  • InChI=1S/C4H6/c1-3-2-4(1)3/h3-4H,1-2H2
    Klucz: LASLVGACQUUOEB-UHFFFAOYSA-N
  • C1C2C1C2
Nieruchomości
C 4 H 6
Masa cząsteczkowa 54,092  g·mol -1
Wygląd zewnętrzny bezbarwny gaz
Temperatura wrzenia 8,3 ± 0,2°C
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Referencje do infoboksu

Bicyclobutane jest organiczny związek o wzorze C 4 H 6 . Jest to bicykliczna cząsteczka składająca się z dwóch skondensowanych cis pierścieni cyklopropanowych i jest bezbarwnym i łatwo skondensowanym gazem. Bicyklobutan jest uważany za jeden z najbardziej obciążonych związków, który można izolować na dużą skalę — jego energię odkształcenia szacuje się na 63,9 kcal mol- 1 . Jest to cząsteczka nieplanarna, z dwuściennym kątem między dwoma pierścieniami cyklopropanu wynoszącym 123°.

Pierwszy opisany bicyclobutane była pochodna karboksy, C 4 H 5 CO 2 Et, który wytworzono przez dehydrohalogenację odpowiedniego bromo cyklobutanokarboksylanu estru z wodorku sodu . Macierzysty węglowodór wytworzono z 1-bromo-3-chlorocyklobutanu przez konwersję estru bromocyklobutanokarboksylanu, a następnie przez wewnątrzcząsteczkowe sprzęganie Wurtza z użyciem stopionego sodu . Związek pośredni 1-bromo-3-chlorocyklobutan można również wytworzyć poprzez zmodyfikowaną reakcję Hunsdieckera z kwasu 3-chlorocyklobutanokarboksylowego przy użyciu tlenku rtęci i bromu :

Reakcja Wurtza Synteza bicyklobutanu.svg

Syntetyczne podejście do pochodnych bicyklobutanu obejmuje zamknięcie pierścienia odpowiednio podstawionego 2-bromo-1-(chlorometylo)cyklopropanu magnezem w THF .

Stereochemiczna dowody wskazują, że bicyclobutane ulega termolizy w celu wytworzenia 1,3-butadienu z a energia aktywacji 41 kcal mol -1 poprzez uzgodnionej pericyclic mechanizmu (cycloreversion [σ2s σ2a] +).

Synteza biologiczna

Wiele grup badawczych odnotowało sukces w syntezie cząsteczek zawierających bicyklobutan przy użyciu enzymów w żywych komórkach. Jedna grupa doniosła o przekształceniu kwasu linolenowego w bicyklobutanowy kwas tłuszczowy za pośrednictwem białka wytwarzanego przez szczep cyjanobakterii Anabaena sp. (szczep PCC 7120). Druga grupa zgłosiła podejście ukierunkowanej ewolucji, w ramach którego zmodyfikowane białko hemu ulegało ekspresji w E. coli i zostało z powodzeniem zoptymalizowane pod kątem zwiększonej szybkości i wydajności biosyntezy podstawionej pochodnej bicyklobutanu.

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ B Wiberg KB ; Lampman, dyrektor generalny; Ciula, RP; Connor, DS; Schertler, P.; Lavanish, J. (1965). „Bicyklo[1.1.0]butan”. Czworościan . 21 (10): 2749–2769. doi : 10.1016/S0040-4020(01)98361-9 .
  2. ^ B Wiberg KB (1968). "Mały pierścień bicyklo [ n , m .0] alkany" . W Hart, H.; Karabatsos, GJ (wyd.). Postępy w chemii alicyklicznej . 2 . Prasa akademicka . s. 185-254. Numer ISBN 9781483224213.
  3. ^ Lampman, Gary M.; Aumiller, James C. (1971). „Bicyklo[1.1.0]butan” . Organizacja Syntezator. 51 : 55. doi : 10.15227/orgsyn.051.0055 .; Dz. Tom. , 6 , s. 133
  4. ^ Lampman, Gary M.; Aumiller, James C. (1971). „Reakcja Hunsdieckera modyfikowana tlenkiem rtęci(II): 1-bromo-3-chlorocyklobutan” . Organizacja Syntezator. 51 : 106. doi : 10.15227/orgsyn.051.0106 .; Dz. Tom. , 6 , s. 179
  5. ^ D'yachenko, AI; Abramowa, Nowy Meksyk; Zotowa, SV; Nesmeyanova, OA; Bragina, OV (1985). „Nowa synteza węglowodorów bicyklo[1.1.0] butan”. Biuletyn Akademii Nauk ZSRR . 34 (9): 1885-1889. doi : 10.1007/BF00953929 . S2CID  96988412 .
  6. ^ Woodward, Robert B .; Hoffmann, Roald (1969). „Ochrona symetrii orbitalnej”. Angewandte Chemie Wydanie Międzynarodowe . 8 (11): 781–853. doi : 10.1002/anie.196907811 .
  7. ^ Schneider, Mikołaj; Niisuke, Katrin; Boeglin, William E.; Voehlera, Markusa; Stec, Donald F.; Porter, Ned A.; Zuchwały, Alan R. (2007-11-27). „Enzymatyczna synteza bicyklobutanowego kwasu tłuszczowego przez białko fuzyjne lipooksygenazy hemoproteinowej z cyjanobakterii Anabaena PCC 7120” . Materiały Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych Ameryki . 104 (48): 18941–18945. Kod Bib : 2007PNAS..10418941S . doi : 10.1073/pnas.0707148104 . ISSN  1091-6490 . PMC  2141887 . PMID  18025466 .
  8. ^ Chen, Kai; Huang, Xiongyi; Kan, SB Jennifer; Zhang, Ruijie K.; Arnold, Frances H. (6 kwietnia 2018). „Konstrukcja enzymatyczna wysoko obciążonych karbocykli” . Nauka . 360 (6384): 71-75. Kod Bibcode : 2018Sci...360...71C . doi : 10.1126/science.aar4239 . ISSN  1095-9203 . PMC  6104391 . PMID  29622650 .