Doppeltaromatische Verbindungen

Eine doppeltaromatische Verbindung - kurz: Doppelaromat - ist eine chemische Substanz, deren Molekül zwei verschiedene aromatische Systeme aufweist, wie zum Beispiel bei einem System aus einem Doppelring mit einem π-Elektronensystem innen und einem σ-aromatischen System als äußeren Ring (vgl. nebenstehende Abbildung).

In den letzten Jahrzehnten haben Wissenschaftler über die Existenz derartiger Systeme diskutiert und eine Reihe von doppeltaromatischen Verbindungen vorhergesagt. Einige argumentieren, dass σ- und δ-Orbitale aromatische Doppel-Systeme bilden und dass mehrere Arten von Aromatizität in einem einzelnen Molekül existieren könnten.

Im Oktober 2018 endlich gaben Chemiker bekannt, dass sie eine Verbindung mit einem Hexaselenylbenzol-Kation und Hexafluorantimonat-Gegenanionen synthetisiert haben, die eine konzentrische σ- und π-Aromatizität aufweist [2].

In dieser ungewöhnlichen Struktur befindet sich ein quasi 'gewöhnlicher' π-aromatischer Benzol-Ring in einem anderen aromatischen Ring aus überlappenden Selen-sigma-Orbitalen:

Die Forscher zeigen in ihrem Artikel auch, das die strukturellen, energetischen und magnetischen Kriterien der stabilen Verbindung mit denen der etablierten Definition der Aromatizität übereinstimmen. So zeigte beispielsweise die Röntgenbeugungsanalyse des Hexaselenylbenzol-Kation, dass die Abstände benachbarter Selenatome zu Durchschnittswerten konvergieren und gleichzeitig die CC-Bindungsabstände im Benzol-Kern unberührt bleiben. Das Produkt zeigte sich als stabiler, blau-grüner Feststoff

Synthese

Die Darstellung Hexaselenylbenzol-Kation gelang durch eine Zweielektronen-Oxidation der Ausgangsverbindung Hexakis(phenylselanyl)benzol mit zwei Equivalenten Nitrosoniumhexafluoroantimonat bei - 30 Grad Celsius in 73%iger Ausbeute:

Schema der Synthese der ersten doppelaromatischen Verbindung durch Umsetzung von Hexakis(phenylselanyl)benzol mit Nitrosylhexafluoroantimonat.

Quellen und weitere Informationen:

[1] - D. J. Sagl, and J. C. Martin:
The stable singlet ground state dication of hexaiodobenzene: possibly a σ-delocalized dication.
In: Journal of the American Chemical Society, (1988), DOI 10.1021/ja00225a038.

[2] - Shunsuke Furukawa, Masahiro Fujita, Yoshihiko Kanatomi, Mao Minoura, Miho Hatanaka, Keiji Morokuma, Kazuya Ishimura, and Masaichi Saito:
Double aromaticity arising from σ- and π-rings.
In: Communications Chemistry, (2018), DOI 10.1038/s42004-018-0057-4, open access.

Kategorie: Stoffgruppen

Aktualisiert am 24. Juni 2023.

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