Biciclobutano - Bicyclobutane

Biciclobutano
Biciclobutano-2.svg
Nombres
Nombre IUPAC preferido
Biciclo [1.1.0] butano
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChemSpider
  • EnChI = 1S / C4H6 / c1-3-2-4 (1) 3 / h3-4H, 1-2H2
    Clave: LASLVGACQUUOEB-UHFFFAOYSA-N
  • C1C2C1C2
Propiedades
C 4 H 6
Masa molar 54.092  g · mol −1
Apariencia gas incoloro
Punto de ebullición 8,3 ± 0,2 ° C
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Referencias de Infobox

El biciclobutano es un compuesto orgánico con la fórmula C 4 H 6 . Es una molécula bicíclica que consta de dos anillos de ciclopropano condensados ​​en cis , y es un gas incoloro y que se condensa fácilmente. El biciclobutano se caracteriza por ser uno de los compuestos más tensos que se puede aislar a gran escala: su energía de deformación se estima en 63,9 kcal mol -1 . Es una molécula no plana, con un ángulo diedro entre los dos anillos de ciclopropano de 123 °.

El primer biciclobutano del que se informó fue el derivado de carboxietilo, C 4 H 5 CO 2 Et, que se preparó mediante deshidrohalogenación del correspondiente éster de bromo ciclobutanocarboxilato con hidruro de sodio . El hidrocarburo original se preparó a partir de 1-bromo-3-clorociclobutano mediante conversión del éster de bromociclobutanocarboxilato, seguido de acoplamiento de Wurtz intramolecular usando sodio fundido . El intermedio 1-bromo-3-clorociclobutano también se puede preparar mediante una reacción de Hunsdiecker modificada a partir de ácido 3-clorociclobutanocarboxílico usando óxido mercúrico y bromo :

Reacción de Wurtz síntesis de biciclobutano.svg

Un enfoque sintético de los derivados de biciclobutano implica el cierre del anillo de un 2-bromo-1- (clorometil) ciclopropano adecuadamente sustituido con magnesio en THF .

La evidencia estereoquímica indica que el biciclobutano se somete a termólisis para formar 1,3-butadieno con una energía de activación de 41 kcal mol -1 a través de un mecanismo pericíclico concertado (cicloreversión, [σ2s + σ2a]).

Síntesis biológica

Múltiples grupos de investigación han reportado éxito en la síntesis de moléculas que contienen biciclobutano usando enzimas en células vivas. Un grupo informó de la transformación del ácido linolénico en un ácido graso biciclobutano a través de una proteína producida por una cepa de la cianobacteria Anabaena sp. (cepa PCC 7120). El otro grupo informó un enfoque de evolución dirigida, mediante el cual la proteína hemo modificada se expresó en E. coli y se optimizó con éxito para aumentar la tasa y el rendimiento de la biosíntesis de un derivado de biciclobutano sustituido.

Ver también

Referencias

  1. ^ a b Wiberg, KB ; Lampman, GM; Ciula, RP; Connor, DS; Schertler, P .; Lavanish, J. (1965). "Biciclo [1.1.0] butano". Tetraedro . 21 (10): 2749–2769. doi : 10.1016 / S0040-4020 (01) 98361-9 .
  2. ↑ a b Wiberg, KB (1968). "Biciclo [ n . M .0] alcanos de anillo pequeño " . En Hart, H .; Karabatsos, GJ (eds.). Avances en Química Alicíclica . 2 . Prensa académica . págs. 185-254. ISBN 9781483224213.
  3. ^ Lampman, Gary M .; Aumiller, James C. (1971). "Biciclo [1.1.0] butano" . Org. Synth. 51 : 55. doi : 10.15227 / orgsyn.051.0055 .; Coll. Vol. , 6 , pág. 133
  4. ^ Lampman, Gary M .; Aumiller, James C. (1971). "Reacción de Hunsdiecker modificada con óxido de mercurio (II): 1-bromo-3-clorociclobutano" . Org. Synth. 51 : 106. doi : 10.15227 / orgsyn.051.0106 .; Coll. Vol. , 6 , pág. 179
  5. ↑ D'yachenko, AI; Abramova, NM; Zotova, SV; Nesmeyanova, OA; Bragin, OV (1985). "Nueva síntesis de hidrocarburos biciclo [1.1.0] butano". Boletín de la Academia de Ciencias de la URSS . 34 (9): 1885–1889. doi : 10.1007 / BF00953929 . S2CID  96988412 .
  6. ^ Woodward, Robert B .; Hoffmann, Roald (1969). "La conservación de la simetría orbital". Angewandte Chemie International Edition . 8 (11): 781–853. doi : 10.1002 / anie.196907811 .
  7. ^ Schneider, Claus; Niisuke, Katrin; Boeglin, William E .; Voehler, Markus; Stec, Donald F .; Porter, Ned A .; Brash, Alan R. (27 de noviembre de 2007). "Síntesis enzimática de un ácido graso biciclobutano por una proteína de fusión de hemoproteína lipoxigenasa de la cianobacteria Anabaena PCC 7120" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 104 (48): 18941–18945. Código Bibliográfico : 2007PNAS..10418941S . doi : 10.1073 / pnas.0707148104 . ISSN  1091-6490 . PMC  2141887 . PMID  18025466 .
  8. ^ Chen, Kai; Huang, Xiongyi; Kan, SB Jennifer; Zhang, Ruijie K .; Arnold, Frances H. (6 de abril de 2018). "Construcción enzimática de carbociclos de alta tensión" . Ciencia . 360 (6384): 71–75. Código bibliográfico : 2018Sci ... 360 ... 71C . doi : 10.1126 / science.aar4239 . ISSN  1095-9203 . PMC  6104391 . PMID  29622650 .