Sterische Hinderung kann ein labiles Molekül stabilisieren: zur Lösung des Hexaphenylethan‐Rätsels
Sterische Hinderung kann ein labiles Molekül stabilisieren: zur Lösung des Hexaphenylethan‐Rätsels
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稳定的分子稳定性:六苯乙烷-Rätsels 的稳定性
DOI:
10.1002/ange.201103615
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发表时间:
2011
影响因子:
--
通讯作者:
P. Schreiner
中科院分区:
文献类型:
--
作者:
S. Grimme;P. Schreiner
Für die thermodynamische Instabilität von Hexaphenylethan (1) wurde bisher ausschließlich sterische Hinderung verantwortlich gemacht (Schema 1).[1] Trotz vieler Versuche schlugen sämtliche Ansätze fehl, dieses scheinbar einfache Molekül zu synthetisieren. Erst 1968 erkannte man, dass Gombergs [2] Triphenylmethyl-Radikal nicht zu 1 dimerisiert,[3] sondern zu dem weniger symmetrischen Methylencyclohexadien-Isomer ({[4-(Diphenylmethylen) cyclohexa-2, 5-dien-1-yl] methantriyl} tribenzol) führt.[4] Gleichermaßen dimerisiert das Tri (4-tert-butylphenyl) methyl-Radikal nicht zum entsprechenden Ethanderivat 3.[5] Das übliche Argument für die Instabilitäten dieser Hexaphenylethanderivate ist die sterische Abstoßung der Phenylgruppen, trotz ihrer eigentlich günstigen Benzol-Dimer-typischen T-fįrmigen Ausrichtung. Dagegen ist das sterisch viel dichtere all-meta-tert-Butylderivat (2) bei Raumtemperatur stabil, und seine Kristallstruktur (Smp. 2148C) ist bekannt.[6] Wie kann das Derivat eines Moleküls, das scheinbar aufgrund sterischer Hinderung dissoziiert, durch Erhįhen der sterischen Wechselwirkung stabil werden? Diese Frage soll hier beantwortet werden, indem wir zeigen, dass 2 durch außergewįhnlich starke London-Dispersionskräfte [der anziehende Teil der Van-der-Waals-(vdW)-Wechselwirkungen] zusammengehalten wird. Durch viele begünstigende CH··· CH-Kontakte [7] der tert-Butylgruppen wird die Dimerisierung von einem endothermen Prozess für 1 und 3 in einen exothermen für 2 umkehrt. Unsere ungewįhnlichen Erkenntnisse stehen in deutlichem Gegensatz zu Mislows Feststellung aus dem Jahr 1981, dass „die tert-Butylgruppen keine besondere Auswirkung auf die Bindungsparameter von 2 haben “,[1b] was zwar mit den allgemeinen Erwartungen übereinstimmt, allerdings auch keine Begründung für die Stabilität von 2 liefert. Schon der visuelle Eindruck eines Molekülmodells (siehe Abbildung 1 für ein Kalottenmodell) von 2 legt nahe, dass es tatsächlich ein sterisch überfrachtetes Molekül ist, aber auch, dass die tert-Butylgruppen nicht unbedingt in kritischen Positionen angeordnet sind und folglich keine signifikanten Pauli-Abstoßungen zu den bereits bestehenden Phenylring-Kontakten in 1 einbringen sollten.[8] Die elektronischen Effekte der tert-Butylgruppen kįnnen angesichts ihrer großen Entfernung zur zentralen CC-Bindung als klein angenom-
影响因子:
15
作者:
Wheeler, Steven E.;Houk, K. N.
通讯作者:
Houk, K. N.