[5]Radialen - erste Hinweise auf die Bildung eines hochreaktiven Kohlenwasserstoffes

Kelch, André, Stefan

doi:10.24355/dbbs.084-200511080100-659

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[5]Radialen - erste Hinweise auf die Bildung eines hochreaktiven Kohlenwasserstoffes

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Radialene sind seit ihrer Entdeckung 1961 von großem synthetischen und theoretischen Interesse, da sie eine neue Klasse von Substanzen mit ununterbrochene kreuzkonjugierten Pi-Systemen darstellen. Es handelt sich dabei um alicyclische Kohlenwasserstoffe, deren Ringkohlenstoffatome alle sp2-hybridisiert sind und soweit möglich, semicyclische Doppelbindungen tragen. Der Name [n]Radialene der Stammverbindungen (n = 3, 4, 5, 6) leitet sich dabei von der Ringgröße und der Anzahl der Doppelbindungen ab. Insbesondere das bis zu dieser Arbeit unbekannte [5]Radialen ist seit der Entdeckung der Fullerene im Jahre 1985 von großem Interesse, da es formal ein 'Monomer' des Fullerens (C60) darstellt. In dieser Arbeit werden zwei Wege zur Bildung des [5]Radialens vorgestellt. Der erste beinhaltet die fünffache Dehydrobromierung eines Pentabromids, der zweite die Esterpyrolyse des entsprechenden Pentaacetats. Die Bildung des [5]Radialens konnte anhand von NMR-Spektroskopie und Massenspektrometrie letztlich nachgewiesen werden. Des weiteren konnte durch Abfangreaktion mit Acetylendicarbonsäuredimethylester auch das entsprechende DIELS-ALDER-Produkt identifiziert werden.

Radialenes are of great synthetical and theoretical interest since their first discovery in 1961, because they build a new class of molecules with uninterrupted cyclic arrangement of cross-conjugated pi-systems. They are alicyclic hydrocarbons in which all ring carbon atoms are sp2-hybridized and which carry as many semicyclic double bonds as possible. Thus general term for the parent molecules is [n]radialenes (n = 3, 4, 5, 6) where n stands for the ring size and the number of double bonds. The [5]radialene is of much interest especially after the discovery of fullerene (C60) in 1985 because it is the formal 'monomer' of this fullerene. In this work there are two ways shown for the formation of the long desired [5]radialene. The first successful way is the five-times dehydrobromination of a pentabromide and the second the ester pyrolysis of the corresponding pentaacetate. The formation of [5]radialene is proved by mass- and nmr-spectroscopy and also by the discovery of a DIELS-ALDER-product after treatment with dimethylacetylenedicarboxylate.