Арсоль - Arsole

Арсоль

Имена
Предпочтительное название IUPAC 1ЧАС-Подошва
Другие имена Арсенол Арсациклопентадиен
Идентификаторы
Количество CAS	287-77-4 Y
3D модель (JSmol )	Интерактивное изображение
ЧЭБИ	ЧЕБИ: 33131 Y
ChemSpider	16787685 Y
PubChem CID	6398625
Панель управления CompTox (EPA)	DTXSID20423217
ИнЧИ InChI = 1S / C4H5As / c1-2-4-5-3-1 / h1-5H Y Ключ: NXHAKHHKDBVHPV-UHFFFAOYSA-N Y InChI = 1 / C4H5As / c1-2-4-5-3-1 / h1-5H Ключ: NXHAKHHKDBVHPV-UHFFFAOYAK
Улыбки [AsH] 1C = CC = C1
Характеристики
Химическая формула	C4ЧАС4Пепел
Молярная масса	128,00 г моль^−1
Родственные соединения
Родственные соединения	Пиррол, фосфол, бисмоль, стибола
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Y проверять (что YN ?)
Ссылки на инфобоксы

Арсоль, также называемый арсенол^[1] или же арсациклопентадиен, является мышьяковоорганическое соединение с формула C₄ЧАС₄Пепел. Классифицируется как металл и изоэлектронен и связан с пиррол кроме того мышьяк атом заменен на азот атом. В то время как молекула пиррола плоская, молекула арсоли - нет, а атом водорода, связанный с мышьяком, выходит за пределы плоскости молекулы. Арсоль умеренно ароматный, с около 40% ароматичности пиррола.^[2] Сама арсоль в чистом виде не сообщается, но несколько заменен аналоги под названием подмышки существовать. Арсоли и более сложные производные арсолей имеют структуру и химические свойства, аналогичные свойствам фосфол производные. Когда стелька соединяется с бензол кольцо, эта молекула называется арсиндол, или бензарсол.^[3]

Номенклатура

Арсоль относится к серии гетероциклических пниктоген соединения. Название циклического мышьяковоорганические соединения например, арсоль основана на расширении Номенклатура Ганча – Видмана система^[4] одобрено ИЮПАК, как показано ниже:^[5]

Размер кольца	Ненасыщенное кольцо	Насыщенное кольцо
3	Арсирен	Арсиран
4	Арсет	Арсетан
5	Арсоль	Арсолан
6	Арсинин	Арсинан
7	Арсепин	Арсепан
8	Арсоцин	Арсокан
9	Поджог	Arsonane
10	Arsecine	Arsecane

Из-за его сходства с английским сленговым словом "мудак "(широко используется за пределами Северной Америки), название" arsole "считалось забавным," глупым именем ",^[6][7] и один из нескольких химические соединения с необычным названием. Однако совпадение с этим «глупым названием» также стимулировало подробные научные исследования.^{[2][неудачная проверка ][сомнительный ]}

Характеристики

Расчетная геометрия и энергия инверсионного барьера E для некоторых C₄ЧАС₄Молекулы MH^[8]

M	d (M-C), Å	d (М-Н), Å	α (С-М-С), °	E, кДж / моль
N	1.37	1.01	110	0
п	1.81	1.425	90.5	67
В качестве	1.94	1.53	86	125
Sb	2.14	1.725	80.5	160
Би	2.24	1.82	78	220

Сама арсоль еще не изолирована экспериментально, но молекулярная геометрия и электронная конфигурация арсоли изучены теоретически. В расчетах также рассматривались свойства простых производных арсоля, в которых атомы водорода замещены другими атомами или небольшими углеводородными группами, и имеются экспериментальные отчеты о химических свойствах более сложных производных арсоля. Аналогичная ситуация и для других C₄ЧАС₄MH металлы где M = P, As, Sb и Bi.

Планарность

Расчеты показывают, что пиррол (C₄ЧАС₄Молекула NH) плоская, фосфол (C₄ЧАС₄PH) и более тяжелые металлы не являются, а их пниктоген -связанный атом водорода выходит из плоскости.^[9] Аналогичная тенденция предсказывается для фторированного C₄F₄Производные MH (M = N, P, As, ..), но барьеры инверсии примерно на 50–100% выше. Плоскостность теряется даже в пирроле, когда его атом водорода, связанный с азотом, замещается, например, на фтор. Однако планарность оценивается в расчетах по энергии, необходимой для преобразования между двумя конфигурациями, где связь M-H простирается влево или вправо от плоскости молекулы. Однако ненулевое (малое) значение этой энергии не обязательно означает, что молекула имеет низкую симметрию из-за возможности теплового или квантовое туннелирование между двумя конфигурациями.^[8]

Ароматичность

Ароматичность арсоли проявляется в делокализация и резонанс его кольцевых электронов. Он тесно связан с планарностью в том смысле, что чем планарнее молекула, тем сильнее ее ароматичность.^[10] Ароматичность арсоли и ее производных годами обсуждается как с экспериментальной, так и с теоретической точки зрения. Обзор 2005 года в сочетании с квантово-химическими расчетами пришел к выводу, что арсоль сама по себе «умеренно» ароматична, поскольку ее кольцевой ток составляет 40% от тока пиррола, который, как известно, является ароматическим. Однако сопоставимый кольцевой ток был рассчитан для циклопентадиен, который долгое время считался неароматическим.^[2] Другие сообщения предполагают, что ароматичность (и планарность) может варьироваться между производными арсоля.^[9]

Химические свойства (производные арсоля)

Химические свойства производных арсоля изучены экспериментально; они похожи на фосфол и его производные.^[1] Замена всех атомов водорода в арсоле на фенил группы дают желтые иглы кристаллических пентафениларсоль, температура плавления которого составляет 215 ° C. Этот комплекс может быть получен с выходом 50–93% путем взаимодействия 1,4-дийод-1,2,3,4-тетрафенилбутадиена^[11] или 1,4-дилитио-1,2,3,4-тетрафенилбутадиен с дихлоридом фениларшьяна (C₆ЧАС₅AsCl₂) в эфир.

Подставляя в эту реакцию трихлорид мышьяка дихлорид фениларшьяна дает 1-хлор-2,3,4,5-тетрафениларзол, который также образует желтые иглы, но с более низкой температурой плавления 182–184 ° C. Пентафениларзол можно дополнительно окислить пероксид водорода в результате получают желтые кристаллы с температурой плавления 252 ° C. На него также можно реагировать пентакарбонил железа (Fe (CO)₅) в изооктан при 150 ° C с получением твердого мышьякоорганического соединения формулы C₃₄ЧАС₂₅As, Fe (CO)₃.^[1] Реакция пентафениларзола с выходом металлического лития или калия 1,2,3-трифенил нафталин.^[12]

Реакция дихлорида фениларшьяна с линейными дифенилами приводит к 1,2,5-трифениларзолу (см. Ниже), твердому веществу с температурой плавления около 170 ° C.^[13] Это соединение образует различные анионы при обработке щелочными металлами.^[14]

Смотрите также

• Пиррол, а азот аналог.
• Фуран, кислород аналог.
• Тиофен, а сера аналог.
• Простые ароматические кольца
• Варсол, а нефть дистиллят с диапазон кипения 150–200 ° С.

Рекомендации

1. Фредерик Джордж Манн (1970). Гетероциклические производные фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута.. Джон Уайли и сыновья. С. 357–360. ISBN  978-0-471-37489-3. Получено 21 марта 2011. В английском языке эту систему звонков часто называют арсенолом как «благозвучие».
2. М. П. Йоханссон; Дж. Юселиус (2005). «Возвращение к Arsole Aromaticity». Lett. Орг. Chem. 2: 469–474. Дои:10.2174/1570178054405968. Используя квантово-химическую методологию, мы повторно исследуем ароматичность широко обсуждаемой арсоли, используя недавно разработанный метод измерения магнитно-индуцированных токов (GIMIC). GIMIC обеспечивает количественную оценку силы индуцированного кольцевого тока, показывая, что арсоль умеренно ароматична.
3. А. Муранака; С. Ясуике; C-Y. Лю; Дж. Курита; Н. Какусава; Т. Цучия; М. Окуда; Н. Кобаяши; Ю. Мацумото; К. Йошида; Д. Хашизуме; М. Учияма (2009). «Влияние периодической замены гетероатома на спектроскопические свойства производных индола и бензофурана». J. Phys. Chem. А. 113 (2): 464–473. Дои:10.1021 / jp8079843. PMID  19099440.
4. "Пересмотр расширенной системы номенклатуры Ганча-Видмана для гетеромоноциклов "в ИЮПАК, получено 29 сентября 2008 г.
5. Николас С. Норман (1998). Химия мышьяка, сурьмы и висмута. Springer. п. 235. ISBN  978-0-7514-0389-3. Получено 15 марта 2011.
6. Ричард Уотсон Тодд (25 мая 2007 г.). Много шума по поводу английского языка: по причудливым закоулкам увлекательного языка. Издательство Николаса Брили. п. 138. ISBN  978-1-85788-372-5. Получено 15 марта 2011.
7. Пол В Мэй, Молекулы с глупыми или необычными названиями, опубл. 2008 Imperial College Press, ISBN  978-1-84816-207-5(PBK). См. Также веб-страницу "Молекулы с глупыми или необычными названиями "в Школе химии Бристольского университета (получено 29 сентября 2008 г.)
8. Пельцер, Силке; Вичманн, Карин; Везендруп, Ральф; Швердтфегер, Питер (2002). «Тенденции инверсионных барьеров IV. Группа 15, аналог пиррола». Журнал физической химии A. 106: 6387. Дои:10.1021 / jp0203494.
9. Тадеуш Марек Крыговски; Михал К. Цирански; М. Агостинья Р. Матос (2009). Ароматичность в гетероциклических соединениях. Springer. С. 47–. ISBN  978-3-540-68329-2. Получено 21 марта 2011.
10. Пеллони, Стефано; Лаззеретти, Паоло (2007). «Магнитотропность фосфола и его аналога мышьяка». Счета теоретической химии. 118: 89. Дои:10.1007 / s00214-007-0247-0.
11. Braye, E.H .; Hubel, W .; Каплиер, И. (1961). «Новые ненасыщенные гетероциклические системы. I». Журнал Американского химического общества. 83: 4406. Дои:10.1021 / ja01482a026.
12. К. В. Берд; Гордон Уильям Генри Чизмен (31 декабря 1973 г.). Ароматическая и гетероатомная химия. Королевское химическое общество. С. 23–. ISBN  978-0-85186-753-3. Получено 23 марта 2011.
13. Готфрид Меркль и Хаген Хауптманн (1972). «Необычная замена в кольце арсоля» (PDF). Angewandte Chemie International Edition на английском языке. 11: 441. Дои:10.1002 / anie.197204411.
14. Меркл, Г. (1983). «Синтез 1-фенил-2,5-диарил (диалкил) -арсолена; umsetzung der arsole mit alkalimetallen und lithiumorganylen». Журнал металлоорганической химии. 249: 335. Дои:10.1016 / S0022-328X (00) 99433-6.