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Heptalen ist ein bicyclischer ungesättigter Kohlenwasserstoff, bestehend aus zwei anellierten Cycloheptatrien-Ringen. Wie Pentalen ist es eine homologe Verbindung von Naphthalin. Gemäß der Hückel-Regel ist diese Verbindung mit 12 π-Elektronen nicht zu den Aromaten zu rechnen, vielmehr handelt es sich um ein antiaromatisches System, das sich wie ein nicht mesomeriestabilisiertes Polyen verhält.[2]
| Strukturformel | |||||||||||||
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| Allgemeines | |||||||||||||
| Name | Heptalen | ||||||||||||
| Andere Namen |
Bicyclo[5.5.0]dodecahexaen | ||||||||||||
| Summenformel | C12H10 | ||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||
| Molare Masse | 154,21 g·mol−1 | ||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||
Es gibt mehrere Routen zur Darstellung von Heptalen, bei denen formal ein carbocyclisches Gerüst mit 10 C-Atomen durch Addition einer C2-Komponente in das Heptalen überführt wird. Als Ausgangskomponente kann Naphthalin, bzw. 1,4,5,8-Tetrahydronaphthalin oder Azulen verwendet werden.
Beispiel für eine mehrstufige Heptalen-Synthese nach Emanuel Vogel:
Mehrstufige Synthese von Heptalen nach E. Vogel
Ausgehend von Naphthalin 1 erhält man mittels einer Birch-Reduktion 1,4,5,8-Tetrahydronaphthalin[3] 2. Die Brückenkopf-Doppelbindung wird im nächsten Schritt durch Umwandlung in eine Epoxid-Funktion reversibel geschützt. Das so gebildete Oxiran-Derivat 3 wird durch eine zweifache Carben-Addition mit einem hohen Bromoform-Überschuss und 50%iger Natronlauge in den Pentacyclus 4 überführt, der dann mit Lithium und tert-Butanol in Tetrahydrofuran zu dem Tetracyclus 5 reduziert wird. Anschließend wird mit N-Bromsuccinimid eine Allyl-Bromierung durchgeführt (Wohl-Ziegler-Reaktion). Zwischenprodukt 6 wird mit Zink in THF unter Öffnung der beiden Dreiringe zu 3,8-Dihydroheptalen 7 dehalogeniert. Die Überführung der Verbindung 7 in die Zielverbindung 8 gelingt mit einer zweistufigen Oxidation mit Triphenylmethylhexafluoroantimonat und Trimethylamin.
Das unsubstituierte Heptalen ist eine instabile Verbindung. Durch Behandlung mit Säuren lässt sie sich relativ einfach und reversibel in das entsprechende Heptalenium-Salz überführen. Die Heptalenium-Salze können daher als Heptalen-Konserve benützt werden[4].
Heptalenium Salze als Heptalen-Konserve
Das Heptalenium-Salz mit dem Cycloheptatrienylium-Strukturelement ist eine aromatische Verbindung.
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