Файл: Шелепин, О. Е. Химия перициклических соединений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 91

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Наконец, спектры 2,5-диэтил-3,4-дифенилциклопентадие- нона « его тетрафениланалога имеют полосу при 512 нм в H2SO.1 вследствие образования катиона 1-гидроокиси, 2, 3, 4, 5-тетрафенилциклолентадиенилия (аналогично катиону пентафенилпроизводного) [237].

Поглощение арилоксидов

 

Фенольная полоса

при 273 нм

(е =

2050) у фенолята по­

нижает интенсивность до е = 630

без

смещения полосы

[229,

233], что объясняется

сохранением сопряжения [238]

с по­

нижением дипольного момента перехода вследствие делока­

лизации

р2-дублета

в основном

состоянии

молекулы [222,

239]. Если переход

 

фенола в кетоформу

связан с

затратой

энергии

порядка 2ß,

то

наращивание

бензядер

в

нафтоле,

антраноле-9 [222],

тетраценоле

[34]

'существенно

снижает

энергию

перехода

фенол

кетон, а пентаценон

(симметрич­

ный) уже вообще не имеет фенольной формы [222]. Эта про­ тивоположная тенденция вызвана возникновением двух ста­ бильных ароматических систем при такой С-поляризации СО-груипы.

Обратная этому О-поляризацйя в неальтернантном тропоне и его бензгомологах в основном состоянии реализуется полностью при протонировании. При этом интенсивность длинноволновых полос в ЭС тропона [240, 241] резко увели­ чивается. По-видимому, возникновение внутриионной струк­ туры в кросс-сопряженном карбониле приводит к появлению смешанного поглощения типа п-*-я*; л —>п* переходов,

Перинафтинденон

Перинафтинденилий-катион имеет следующие спектраль­ ные характеристики %шкснм> л/г-моль-см) [173]: 226 (32300) плечо 378 (16200); 400 (46700); остаточное поглощещение 540(363).

»Можно констатировать, что разрешенные я->я*-переходы в катионе связаны со значительной поляризацией электрон­ ных состояний этого молекулярного катиона.

Направление поляризации переходов, связанных с корртковолновым поглощением, ориентировано вдоль линии, со­ единяющей центры двух ядер катиона, а направление поля­ ризации переходов длинноволнового поглощения можно свя­ зать с осью Сг:

71


X

Введение в катион перинафтинденилнй ■гидро­ ксильной группы должно -кг стабилизировать как ос-

Iновное, так и возбужден­ ное 'состояние молекулы

(42]вследствие значитель­

ной .величины резонанс­

ного интеграла рх (зт х) электронов окси- (оксидо) группы. Длинноволновое поглощение оксиперинафтинденилия (пе-

ринафтинденон в 11,5 н. НС1) характеризуется, как было найдено нами, наличием двух .интенсивных полос при: 360 нм

( г — 12720);

405

нм

( е =

16310).

Поглощение

при

450 и

468 нм

имеет

среднею интенсивность: е =

6290

и

5720 со­

ответственно. В 98%

H2SO4 поглощение слегка гиперхромно.

Нами 'были измерены спектры поглощения

в конц. H2SO4 и

НС1 следующих. соединений: перинафтинденон,

2-оксипери-

нафтинденон,

11-оксинеринафтинденон, бензантрон в обла­

сти • от

220

до

1800 нм,

причем

было

найдено

подобие

кривых

поглощения

этих

соединений

в кислых

 

растворах

спектрам перинафтинденилиевых

солей, с

небольшой

бато-

хромией

для

перинафтинденона

и

его

оксипроизводных

(табл. 3), но с интенсивностью почти вдвое меньшей. Батохромия вполне объяснима взаимодействием р; -электронов кислорода с я-электронньгм ансамблем кольца, в то время как понижение интенсивности объясняется искажением ориен­ тировки осей поляризации молекулы, с чем' столкнулся

H. Хэм [36] в случае 1,5,9-триметилперинафтннденіилий пер­ хлората, имеющего длинноволновое поглощение при 648 нм,

lg è — 2,987

(и'нденопер.инафти.нденон.в 77%

H2SO4 поглощает

при 620 нм,

]ge = 3,22). Е. Клар, Д. Стюарт [186] нашли для

I, 2; 5,6; 9,10-трибензоперинафтинденилия

следующие оптиче­

ские характеристики: для длинноволнового поглощения: 596 нм, е = 436. Усиление интенсивности в дайной молекуле связано с появлением новой ориентации осей поляризации молекулы.

Следует отметить, длинноволновое поглощение комплек­ сов перинафтинденона с S0 3и H2SO4 изучал А. Лукин [242] для объяснения усиления цветности этих соединений по сравнению с иеринафтинден©ном. Измеренные им спектры в области 400—700 нм перинафтинденон • S03 в 1,3 ,5-трихлорбензоле и перинафтинденон ■H2SO4 в серной кислоте показали пол,мое

72


подобие на плече при 440—470 нм. Ес­ тественно, интенсивный пик при 405 нм он не нашел. Его измерения носил« ка­ чественный характер. Спектр бензантрона, измеренный нами ,в H2S04, показал

идентичность со

спектром,

измеренным

ранее [243]. Длинноволновое

.поглощение

ок'с1гбензантрилия

ігмеет характернсти к11

518 нм; е = 9200,

что дает до сравнению

с бетізантроном

значительную, почти

120 нм, батохромию. Гипохромный эффект, к сожалению, на этой модели показан быть не может за отсутствием спектра бензаптрилпя (табл 3).

Таблица 3

Спектральные

характеристики солен

перинафтинденнлия

 

Соединение, среда

А, нм

 

Перинафтлнденон

252

8817

в НС1 [42]

 

 

 

360

12720

 

 

405

16310

 

 

450

6290

 

 

468

5720

Перпнафтиндепон

 

 

в H2 S 0 4 [42]

 

252

8350

 

 

282

7460

 

 

360

138100

 

 

405

16940

 

 

440

5040

 

 

452

5376

 

 

470

5000

2-Оксиперннафтин-

 

 

денон в НС1 [42]

242

16450

 

 

387

15600

(

 

415

18600

 

508

3460

 

 

2-Оксішерпнафтин-

 

 

деном в HoS04

[42]

385

14960

 

 

415

23600

 

V 508

3180

11-Окснперішафтнн-

 

 

денон в НС1

[42]

252

10960

3. О. Е. Шелепин

73


П р о д о л ж е н и е т а б л. 3

Соединение, среда

X, н м

G

 

 

360

14200

 

 

405

18310

 

 

468

6540

 

1 1-Оксиперпнафтші-

2 ö2

плечо

 

демон в HaSO-t [42]

 

 

282

5390

 

 

360

5300

 

 

405

8960

 

Беизаптрои в

440

5230

 

245

35800

 

H2 S 0 4 [42]

 

 

276

7420

 

 

286

6450

 

 

375

20060

 

 

428

8000

4

 

518

9400

1,2; 5,6; 9—10-Трпбен-

 

 

 

 

 

 

зопершіафтпнде-

296

18200

 

НІІЛНЙ

 

 

278

23400

 

 

335

9550

 

 

360

5010

 

 

382

7580

 

 

596

22900

Поглощение самого перішафтшіденопа [228] 'может рас­ сматриваться как специфическое в том смысле, что состояние карбонильной группы в этом соединении занимает промежу­ точное положение между С — О в сопряженных молекулах с кросс-конъюгацией и фенолят-ионом. В ряду

о

R — CH = СН\^

■С=С ;

R - CH= CH'

74

4


УФ-спектры веществ характеризуются наличием интенсивных полос в коротковолновой части, связанных -с л —>-я*-перехо- дами, имеющими продольную поляризацию. Несколько более длинноволновая полоса переменной интенсивности, имеющая также я->-я* природу, связана с карбонильной поляризацией (в частности, в этом ряду поперечная). В спектре бензофено­ на представлен дублет, отвечающий продольной 'поляризации ротамеров. Однако введение з-аместителей в ядро перииафтииденона влияет на направление поляризации переходов. Длинноволновая полоса в бензаптроие имеет ту же природу,

что и в перинафтииденоне.

«*

Исследование таблицы [228] показывает,

что влияние мо­

ментов различных заместителей на интенсивность характери­ стического поглощения при 350—363 нм, на наш взгляд, под­ чиняется общему правилу [239, стр. 566].

Однако наряду с изменением интенсивности поглощения в длинноволновой части происходит изменение интенсивности- в коротковолновой части спектра, связанной, очевидно, с поля­ ризацией кольца.

Можно «выделить три направления поляризации в заме­ щенных перипафтиндепоиах А, Б и В:

Эти направления совпадают с указанными нами для на­ правления электронного смещения в молекулах замещенных перинафш ндепонов.

В обзоре Р. Кэмпбелла «и Н. Кромвелла [228] и в других работах этих авторов обсуждается в терминах метода лока­ лизованных пар влияние заместителей на спектры поглоще­ ния перинафтинденона и некоторых карбонильных соедине­ ний. Для сравнения они брали циклические кетоны, поляриза­ ция переходов у которых схематически может быть представ­ лена в виде

3*

' 7

5

I'

к

СПз 0Н3

 

в = н

п

Ш

где А .и В — различные основные заместители. Авторы сдела­ ли выводы о различии влияний заместителей на характер по­ глощения у I іи ІЬв отличие от III, для которого они предпо­ лагают обширное резонансное взаимодействие в основном и возбужденных состояниях.

Действительно, в кросс-конъюгнрованной системе I влия­ ние заместителей на 'поглощение невелико вследствие того, что поляризация карбонила лежит в другом направлении; в линейно-сопряженной системе II вступление А сильно сказы­ вается на интенсивности длинноволнового поглощения, а вве­ дение В влияет на интенсивность этой полосы слабо гипохром­ но, но сильно сдвигает ее вправо до 50 нм.

Обширность электронной системы III, участвующей в пе­ реходах, поляризованных в одном направлении с карбониль­ ной группой, приводит к тому, что интегральная интенсив­ ность длинноволновой полосы спектра III гораздо больше интегральных интенсивностей соответствующих полос I .и II.

Появление полос поглощения в спектрах I, II, III автора­ ми {228] рассматривалось как проявление влияния тех или иных хромофоров со «стандартными» энергиями переходов. Это вполне допустимо делать для незамкнутых я-электронных систем типа структур I, II, где возможно.искать полосы акрилофенона и циециннамоила соответственно; Но в кросс-конъю- гированной замкнутой системе перинафтинденона искать «циннамоильную» А или «бензоильную» Б структуры нам представляется совершенно недопустимым

76