WikiDer > Бициклобутан

Bicyclobutane
Бициклобутан
Бициклобутан-2.svg
Имена
Название ИЮПАК
Бицикло [1.1.0] бутан
Идентификаторы
3D модель (JSmol)
ChemSpider
Характеристики
C4ЧАС6
Молярная масса54.092 г · моль−1
Внешностьбесцветный газ
Точка кипения8,3 ± 0,2 ° С
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Бициклобутан является органическое соединение с формулой C4ЧАС6. Это бициклическая молекула состоящий из двух СНГ-плавлен циклопропан кольца, и представляет собой бесцветный и легко конденсируемый газ.[1] Бициклобутан известен как один из самых напряженный соединение, которое выделяется в больших масштабах - его энергия деформации оценивается в 63,9 ккал моль−1. Это неплоская молекула с двугранный угол между двумя циклопропановыми кольцами 123 °.[2]

Первым описанным бициклобутаном было карбоксиэтильное производное C4ЧАС5CO2Et, подготовленный дегидрогалогенирование соответствующий бромциклобутанкарбоксилат сложный эфир с гидрид натрия.[2] Исходный углеводород получали из 1-бром-3-хлорциклобутана путем превращения сложного эфира бромциклобутанкарбоксилата,[1] с последующим внутримолекулярным Муфта Вюрца с использованием расплавленного натрий.[3] Промежуточный 1-бром-3-хлорциклобутан также может быть получен модифицированным Реакция Хунсдикера из 3-хлорциклобутанкарбоновой кислоты с использованием оксид ртути и бром:[4]

Реакция Вюрца Бициклобутановый синтез.svg

Синтетический подход к бициклобутану производные включает замыкание кольца подходящим образом замещенного 2-бром-1- (хлорметил) циклопропана магнием в THF.[5]

Стереохимические данные показывают, что бициклобутан подвергается термолиз формировать 1,3-бутадиен с энергия активации 41 ккал моль−1 через согласованный перициклический механизм (циклореверсия, [σ2s + σ2a]).[6]

Биологический синтез

Многочисленные исследовательские группы сообщили об успехе в синтезе бициклобутан-содержащих молекул с использованием ферментов в живых клетках. Одна группа сообщила о трансформации линоленовая кислота в бициклобутановую жирную кислоту через белок, продуцируемый штаммом цианобактерий Anabaena sp. (штамм PCC 7120).[7] Другая группа сообщила о подходе направленной эволюции, при котором сконструированный гем-белок был экспрессирован в E. coli и успешно оптимизирован для увеличения скорости и выхода биосинтеза замещенного производного бициклобутана.[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Виберг, К.; Lampman, G.M .; Ciula, R.P .; Коннор, Д. С .; Schertler, P .; Лаваниш, Дж. (1965). «Бицикло [1.1.0] бутан». Тетраэдр. 21 (10): 2749–2769. Дои:10.1016 / S0040-4020 (01) 98361-9.
  2. ^ а б Виберг, К. (1968). "Маленькое кольцо Bicyclo [п.м.0] алканы ". В Hart, H .; Карабацос, Г. Дж. (Ред.). Достижения в химии алициклических соединений. 2. Академическая пресса. С. 185–254. ISBN 9781483224213.
  3. ^ Лэмпман, Гэри М .; Омиллер, Джеймс К. (1971). «Бицикло [1.1.0] бутан». Орг. Synth. 51: 55. Дои:10.15227 / orgsyn.051.0055.; Coll. Vol., 6, п. 133
  4. ^ Лэмпман, Гэри М .; Омиллер, Джеймс К. (1971). «Реакция Хунсдикера, модифицированная оксидом ртути (II): 1-бром-3-хлорциклобутан». Орг. Synth. 51: 106. Дои:10.15227 / orgsyn.051.0106.; Coll. Vol., 6, п. 179
  5. ^ Дьяченко, А. И .; Абрамова, Н. М .; Зотова, С. В .; Несмеянова, О. А .; Брагин О.В. (1985). «Новый синтез бицикло [1.1.0] бутановых углеводородов». Вестник Академии наук СССР.. 34 (9): 1885–1889. Дои:10.1007 / BF00953929.
  6. ^ Вудворд, Роберт Б.; Хоффманн, Роальд (1969). «Сохранение орбитальной симметрии». Angewandte Chemie International Edition. 8 (11): 781–853. Дои:10.1002 / anie.196907811.
  7. ^ Шнайдер, Клаус; Нийсуке, Катрин; Boeglin, William E .; Voehler, Маркус; Stec, Donald F .; Портер, Нед А .; Браш, Алан Р. (2007-11-27). «Ферментативный синтез бициклобутановой жирной кислоты с помощью слитого белка гемопротеин-липоксигеназа из цианобактерии Anabaena PCC 7120». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 104 (48): 18941–18945. Bibcode:2007ПНАС..10418941С. Дои:10.1073 / pnas.0707148104. ISSN 1091-6490. ЧВК 2141887. PMID 18025466.
  8. ^ Чен, Кай; Хуанг, Xiongyi; Кан, С. Б. Дженнифер; Zhang, Ruijie K .; Арнольд, Фрэнсис Х. (6 апреля 2018 г.). «Ферментативная конструкция карбоциклов с высоким напряжением». Наука. 360 (6384): 71–75. Bibcode:2018Научный ... 360 ... 71C. Дои:10.1126 / science.aar4239. ISSN 1095-9203. ЧВК 6104391. PMID 29622650.