Tropilio

In chimica organica, il catione tropilio è una specie aromatica con formula [C₇H₇]⁺ derivata formalmente dal distacco di uno ione idruro dal gruppo CH₂ del cicloeptatriene.^[1] Il suo nome deriva dalla molecola di tropina, che a sua volta deve il proprio nome a quella dell'atropina. Il catione può formare dei sali stabili, come ad esempio [C₇H₇]⁺BF₄^-.^[2]

Sintesi

Il catione tropilio può essere ottenuto facendo reagire il cicloeptatriene con bromo o pentacloruro di fosforo. Nel caso venga utilizzato il bromo, come fece G. Merling nel 1891,^[3] la reazione è la seguente:

${\displaystyle {\ce {C7H8 + Br2 -> C7H7+ + Br- + HBr}}}$

Struttura

Il catione tropilio possiede una struttura ciclica eptagonale planare e possedendo inoltre 6 elettroni π rispetta la regola di Hückel, risultando così una specie aromatica in cui la carica positiva è delocalizzata sui 7 atomi di carbonio del ciclo. La struttura venne chiarita da von Eggers Doering e Knox nel 1954.^[4][5]

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  Formula scheletrica
• 
  Modello ball-and-stick
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  Modello space-filling

Il tropilio è utilizzato in chimica metallorganica come ligando per i metalli di transizione.

Spettrometria di massa

Il catione tropilio viene riscontrato frequentemente in spettrometria di massa sotto forma di un intenso picco con valore m/z = 91. Il frammento è caratteristico dei composti aromatici che contengono un gruppo benzilico: in seguito alla ionizzazione si forma il catione PhCH₂⁺ che dopo riarrangiamento produce C₇H₇⁺ dotato di elevata stabilità.

Spettro di massa del toluene ottenuto mediante ionizzazione elettronica. Notare lo ione molecolare con M = 92 (C₇H₈⁺) e il picco base a M-1 = 91 (C₇H₇⁺, il catione tropilio).