Oktatio(8)cirkulén

Az oktatio[8]cirkulén (angolul: sulflower, a sulfur, kén és a sunflower, napraforgó szavakból a hozzá való hasonlósága miatt) szerves vegyület, képlete (C₂S)₈, és vörös tűket vagy port alkot. Képlete (C₂S)₈, így szén-szulfidnak tekinthető. Síkalkatú, a 9 tagú homológgal együtt lokális gyűrűfeszültség-minimumon van.^[1]

A szócikk címe technikai okok miatt pontatlan. A helyes cím: Oktatio[8]cirkulén.

Oktatio[8]cirkulén]
IUPAC-név	1,12:3,4:6,7:9,10-Tetraszulfanociklookta[1,2-c:3,4-c′:5,6-c′′:7,8-c′′′]tetratiofén
Más nevek	Oktatio[8]cirkulén
Kémiai azonosítók
CAS-szám	921210-36-8
PubChem	101427667
ChemSpider	21267678
SMILES c12c3c4c5c6c7c8c1c9sc2sc3sc4sc5sc6sc7sc8s9
InChI 1S/C16S8/c17-9-1-2-4-6-8-7-5-3(1)11(18-9)20-13(5)22-15(7)24-16(8)23-14(6)21-12(4)19-10(2)17
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	C16S8
Moláris tömeg	448,69 g/mol
Megjelenés	sötétvörös por
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

Előállítás és tulajdonságok

Az oktatio[8]cirkulént 2006-ban állította elő a Lomonoszov Egyetem egy Ferrario-reakcióhoz hasonló módszerrel kénorganikus vegyületekből a tetratiofén deprotonációján alapulva lítium-diizopropilamiddal dietil-éterben, melyet elemi kén reakciója követett egy napon át, majd vákuumos pirolízis 773 K-en 80% hozammal:^[1][2]

Oktatio[8]cirkulén előállítása tetratiofénből.

Ez a Baird-szabály szerint aromás vegyület^[3] érdekes elektrokémiai, elektrokromatikai^[4] és elektronikai tulajdonságokkal rendelkezik, különböző alkalmazási lehetőségekkel.^[5]

Az oktatio[8]cirkulén tökéletesen síkalkatú és molekulaoszlopokban kristályosodik:

Oktatio[8]cirkulén molekulaoszlopai oldalnézetből

Oktatio[8]cirkulén felülnézetből.

Egyéb virágmolekulák

Kénvirágok

2017-ben Dong et al. beszámoltak egy kénnel körülvett policiklusos aromásszénhidrogén-származékról, melyet „új generációs kénvirágnak” neveztek el. Ebben diszulfidegységek alkotnak perifériát a koronénmag körül. Alkalmas katód lehet lítium-kén akkumulátorokhoz nagy kapacitása (1872 C/g) és kapacitásállandósága (120 ciklus után 90%) miatt.^[6] A perszulfurált koronén amorf.^[7]

A legegyszerűbb lehetséges kénvirág, a perszulfurált benzol (C₆S₆) nem ismert.^[8]

Oxigéntartalmú virágok

Nguyen 2021-ben oxigént és ként vegyesen tartalmazó virágmolekulákról írt. Feltételezte, hogy egy „oxigén-kén virág” a kénvirágok előállításához használható lehetséges szerkezet.^[9] A „nemplanaritási fokkal” összefügg az oxigén- és kénvirágok HOMO-LUMO különbsége. E szerkezetek sztérikus jellemzői a tiltott sáv modulációjára is irányíthatók.^[9] A tanulmány csak az oxigén- és a kénvirágokat tartalmazza. Az oxigénvirágok több (11–16), a kénvirágok kevesebb (6–11) csoportot tartalmaztak.^[9]

Az oxigénvirágok feszültsége 16 gyűrű esetén volt a legnagyobb (34 kcal/mol, 142 kJ/mol), 13 esetén a legkisebb (2 kcal/mol, 8 kJ/mol). A 13–15 gyűrűs oxigén- és a 8–10 gyűrűs kénvirágok HOMO-LUMO különbségei hasonlóak.^[9] A több gyűrűt tartalmazó szerkezetek tiltott sávja nagyobb.^[9] A két csoport gyűrűszám és polarizálhatóság közti kapcsolata igen erős (${\displaystyle R^{2}=0{,}99}$).^[9]

Szelénnel

A 8 tagú kén-szelén virág előállítható 4 tiofén- és 4 szelenoféngyűrűből, és a 8 tagú oxigén-kén virágtól eltérően és az oktatio[8]cirkulénhez hasonlóan síkalkatú.^[9]

A kén-szelén virág LUMO-energiája alacsonyabb a szelén- és a kénvirágokénál, a tiltottsáv-különbség nagyja a HOMO-szintből ered. Ezzel szemben az oxigén-kén virágok elektronikai tulajdonságai és polarizálhatósága az oxigén- és kénvirágoké átlagához közel van.^[9]

Foszforvirágok

A foszfor a kénnel ellentétben további atomhoz tud kötni a két szénatom mellett. Legalább 2 π-konjugált foszforvirág ismert, ezek a C₁₆(PH)₈ és a C₁₆(PF)₈. Ezek szerves n-típusú félvezetők alapanyagai lehetnek.^[10] Átrendeződési energiájuk alacsony, elektronugrási sebességük magas.^[10]

Jegyzetek

1. Cherichenko KY, Sumerin VV, Shpanchenko RV, Balenkova ES, Nenajdenko VG (2006. november 13.). „“Sulflower”: A New Form of Carbon Sulfide” (angol nyelven). Angewandte Chemie 118 (44), 7527–7530. o. DOI:10.1002/ange.200602190.
2. Chernichenko KY, Balenkova ES, Nenajdenko VG (2008. július-augusztus). „From thiophene to Sulflower” (angol nyelven). Mendeleev Communications 18 (4), 171–179. o. DOI:10.1016/j.mencom.2008.07.001.
3. Cummings E, Karadakov PB (2024. április 5.). „Aromaticity in the Electronic Ground and Lowest Triplet States of Molecules with Fused Thiophene Rings”. Chemistry 30 (20), e202303724. o. DOI:10.1002/chem.202303724. PMID 38038597. (Hozzáférés: 2024. május 2.)
4. Takuya Fujimoto, Michio M. Matsushita, Hirofumi Yoshikawa et Kunio Awaga (2008. október 31.). „Electrochemical and Electrochromic Properties of Octathio[8circulene Thin Films in Ionic Liquids]” (angol nyelven). Journal of the American Chemical Society 130 (47), 15790-15791. o. DOI:10.1021/ja8072066.
5. Takuya Fujimoto, Michio M. Matsushita, Kunio Awaga (2009. november 24.). „Electrochemical field-effect transistors of octathio[8circulene robust thin films with ionic liquids]” (angol nyelven). Chemical Physics Letters 483 (1–3), 81-83. o. DOI:10.1016/j.cplett.2009.10.050.
6. Dong R, Pfeffermann M, Skidin D, Wang F, Fu Y, Narita A, Tommasini M, Moresco F, Cuniberti G, Berger R, Müllen K, Feng X (2017. február 15.). „Persulfurated Coronene: A New Generation of "Sulflower"”. J Am Chem Soc 139 (6), 2168–2171. o. DOI:10.1021/jacs.6b12630. PMID 28128953.
7. Beran GJO (2023. november 3.). „Frontiers of molecular crystal structure prediction for pharmaceuticals and functional organic materials”. Chem Sci 14 (46), 13290–13312. o. DOI:10.1039/d3sc03903j. PMID 38033897. PMC 10685338.
8. Liu Z, Fu S, Liu X, Narita A, Samorì P, Bonn M, Wang HI (2022. július). „Small Size, Big Impact: Recent Progress in Bottom-Up Synthesized Nanographenes for Optoelectronic and Energy Applications”. Adv Sci (Weinh) 9, e2106055. o. DOI:10.1002/advs.202106055. PMID 35218329. PMC 9259728.
9. Nguyen LH (2021. október 29.). „A Computational Study of the Electronic Properties of Heterocirculenes: Oxiflowers and Sulflowers”. ACS Omega 6 (44), 30085–30092. o. DOI:10.1021/acsomega.1c04882. PMID 34778680. PMC 8582269.
10. Huong VTT, TAi TB, Nguyen MT (2012. november 21.). „The π-conjugated P-flowers C₁₆(PH)₈ and C₁₆(PF)₈ are potential materials for organic n-type semiconductors”. Phys Chem Chem Phys 14 (43), 14832–14841. o. DOI:10.1039/c2cp42474f. PMID 22911057.

Fordítás

• Ez a szócikk részben vagy egészben a Sulflower című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
• Ez a szócikk részben vagy egészben az Octathio(8)circulène című francia Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

További információk

A Wikimédia Commons tartalmaz oktatio[8]cirkulén témájú médiaállományokat.

• Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap