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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 97

Скачиваний: 0

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

перішафтинденойа должно оказать такое же действие, как и бром. [277], т. е. дипольный момент бензантрона должен быть занижен по сравнению с перинафтииденоном. Сопостав­ ление величин дипольных моментов перпиафтинденона и бен­ зантрона .в бензоле и диоксаие является хорошей, иллюстра­ цией сказанного, ибо введение бензядра уменьшает момент на 0,5—0,6Д.

Наличие оконгруппы в 11-оксиперипафтинденоне создает возможность для образования внутримолекулярного цикла с водородной связью, стабилизирующего отрицательный заряд карбонильного кислорода и выводящего группу С = О из сопряжения с основным скелетом молекулы вследствие внут-

рицикличеокнх обменных актов.

,

Очевидно, что в 1 1-окснперинафтинденоне

мы должны

ожидать увеличение дипольного момента но сравнению с пе-

ринафтиндено'М в отличие

от троиолона, имеющего сильно

заниженный дишуіьный

момент р = 3,7Д по сравнению с

троионом. Вероятно, это происходит потому, что пятичленный цикл с водородной связью в трополоне находится в значи­ тельном сопряжении с углеродным циклом, что снижает об­ щую полярность молекулы.

Определение дипольного момента ком­

плекса

СізНзО • SbClö р, =

8,50Д

дает

возможность предположить

для

него

строение с участием катнонондпон струк­

туры

перинафтинденилня и

переходом

электронной конфигурации атома Sb в

состояние sp3d2 по аналогии с HSbCl.^.

Атом кислорода осуществляет своеобраз­

ную связь между катионоидом-радикалом перииафтииденилием и атомом сурьмы, как.один из аддентов последней, участвуя в координационной сфере лишь одной из своих ва­

лентностей.

небензенонд — дифенилциклопроленон — имеет

Другой

р = 5,08Д,

что указывает, по мнению авторов [288], на дело­

кализацию плюса в фенилах..

Формальное рассмотрение [289] степени ио.нности зт-связи С = 0 по доле электронного заряда на кислороде.в перинаф-

тинденоне

с уретом .поправки на

дипольный

момент

о-связн

 

О

 

 

 

[290], п р и н и м а я д л и н у r c=0— 1.24А, и з к о р р е л я ц и о н н о й

к р и в о й

д а е т 53,7% - О д н а к о и с т и н н о е р а с п р е д е л е н и е

з а р я д а

э т и м

с п о с о б о м

у ч т е н о в н е д о с т а т о ч н о й

с т е п е н и [289].

 

94


 

Г л а в а

ІЙ

 

 

Магнетохимия и

радиоспектроскопия

 

Диамагнетизм

 

 

Изучение диамагнитной

восприимчивости

в

настоящее

время проведено только

для

бензантрона' и

его

соединения

с бромом. И. Мацунага

[291]

исследовал

магнетохимиче-

ские комплексы м.ногоядерных углеводородов с галогенами. Найденные ів-ь величины —%ы• 10+6 для бензантрона и перилена равнялись соответственно 143 и 167, близким к рас­ считанным. Комплексные соединения брома, бензантрона и дибромперилена СгоН^Вгг имеют значения 171 и 216 против рассчитанных по формуле 173 и 215.

Автор нашел, что комплексное соединение бензантрона с бромом имеет состав С17Н10О • 0,97Вг.. Не приводя строения указанных комплексов, он рассматривает нх по Р. Маллике­ ну [292] как комплексы пёреноса зарядов.

Ядерный магнитный резонанс

\

П. Сото, М. Накадзаки и М. Кальвин [172] нашли, что ЯМР-спектр свежеприготовленного бесцветного раствора'перинафтиндена в ССЦ хорошо разрешается и показывает на­ личие двух -неэквивалентных винильных протонов, протонов метиленовой группы и шести ароматических протонов. Спект­ ры ЯМР других перициклических соединений широко исполь­ зовал Д. Насипури [134] для установленіия строения синтети­ ческих аналогов пристимериновых угведородов.

Электронный парамагнитный резонанс

П. Coro, М. Накадзаки іи М. Кальвин [172] нашли, что что после стояния на воздухе в течение нескольких часов раствора перинафтиндена в ССЦ его протонный спектр раз­ мывается, а в верхней частй появляется окрашивание, причем .

в этой части раствора возникает спектр ЭПР, отсутствующий

вбесцвёт.ной части. Он не изменяется в течение нескольких месяцев. Этот спектр можно, связать с возникновением сво­ бодного радикала перинафтинденила, образующегося при от­

рыве атома Н(,). Спектр состоит из семи основных групп по­ лос с биномиальным распределением интенсивностей в соот-

95


Н о ш е н и и 1:6:15:20:15:6:1 ii р а с щ е п л е н и е м 7 , 3 э р с т е д , к о т о р ы е с в я з а н ы с ш е с т ь ю э к в и в а л е н т н ы м и п р о т о н а м и , о б о з н а ч е н н ы ­

 

b

 

м и б у к в о й а. К а ж д а я и з э т и х г р у п п - к в а ­

 

 

д р у п л е т а с с о о т н о ш е н и е м

 

и н т е н с и в н о ­

 

 

 

с т е й к о м п о н е н т 1 : 3 : 3 : 1 и р а с с т о я н и е м

 

 

 

м е ж д у - н и м и

g — 2,2 э р с т е р д ,

в о з н и к а ю ­

 

 

 

щ и х з а с ч е т т р е х э к в и в а л е н т н ы х п р о т о ­

 

 

 

н о в т и п а Ь. О ч е в и д н о , ч т о н е с п а р ѳ н н ы і і

 

 

 

э л е к т р о н в з а и м о д е й с т в у е т с ш е с т и п р о т о н ­

 

 

 

н о й г р у п п о й с и л ь н е е ! ч е м с т р е х п р о т о н ­

 

 

 

н о й [293].

 

 

 

<

 

 

 

 

 

N■1

 

.

N,

= 6 ,

 

 

 

 

(Nj—пі)!

П] I

г]]

=

0; 1; 2; ...6,

 

 

 

ті =

1 : 6: 15:20: 15:6: 1

 

 

 

 

.

ш

 

 

N2 =

3,

 

 

 

 

(N2—пг)І по!

Пг ^

 

0; 1; 2; 2,

 

,

 

 

 

 

Т2 = 1 : 3 : 3 : 1.

 

 

Полное расщепление

ЭПР

спектра составляет 49 эрстед,

т. с. больше, чем в заряженных

ароматических

-свободных

радикалах

(АН ==25—28 эрстед). При условии локализации

•электрона

только

на

одном

С-атоме рі = 1

в соотношении

AH =

Qp;.

Отсюда Q ~ 28 эрстед, т. е. величина

постоянная

для

всех

ароматических

конденсированных

углеводородов

[294].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Авторы [172] сделали предположение .о том, что общие по­ ложения теории конфигурационного взаимодействия приме­ нимы не ко всем системам,' в частности, в перинафтиндепиле налицо отличие в характере а—я взаимодействия по сравне­ нию с трифеннлметидрм [295]. Однако, как показал более тщательный анализ [296], при учете «отрицательной спиновой плостности» для некоторых атомов углерода расщепление большее, чем 28 эрстед, легко объяснимо.

Р. Лефевр, X. Дирмен и X,. Мак-Коннелл [295] отмечали, что расчет Л. Сото и других [172] для спиновых плотностей лишь положений а я b по методу Хартрн—Фока (ра = 0,2477

и рь = 0,098)

качественно

согласуется с их экспериментальны­

ми данными

(Ра =0,327 и рь = 0,098). Более полный теоре­

тический расчет спиновых

плотностей для этого высокосим-

 

 

I

96


мегрйчного пленарного радикала, проведенный X. Мак-Кон­

неллом и X. Днрменом, да,ет з н а ч е н и я :

\

Ра =

“ Ь 0>32;

P сі —

—{—0,26;

pij=

— 0,18;

рс =

{175]

— 0,22.

По мнению Л. Бучачемко [297], эти величины качественно согласуются с экспериментальными при коэффициенте Q =- = 23 эрстеда для положении о и b

Ір . 1 = 0 ,3 2 0 ; Ірь 1 = 0 ,0 9 6 .

Как сообщалось Е. Кларом, В. Кемпом и Д. Стюартом {651, в отличие от’ароматпческих понов-'раднкаловітнпа [(СюН8) Na]

соли перігнафтіпнденоноів с

НСІ

и НСЮ.і не

обнаружива­

ют парамагнитных свойств

и не

показывают

парамагнитно­

го резонансного поглощения, что определенно указывает на отсутствие нечетных электронов в этих соединениях..

Т. Мукерджи и А. Голубович {298] измерили ЭПР-спектр пеіринафтннденнлолята натрия (кетил перинафтинденона)

имеющего состояние иопа-раднкала, однако подробного об­

с у ж д е н и й Не с д е л а л и , п р и м е н и в е го л и ш ь в к а ч е с т в е и д е н т и ­

ф и к а ц и о н н о й х а р а к т е р и с т и к и дл"Я д о к а з а т е л ь с т в а с у щ е с т в о ­

в а н и я з а м е щ е н н о г о а н и о н а - р а д и к а л а ,

о б р а з у ю щ е г о с я

п р и

о к и с л е н и и п е р и н а ф т и н . д е н н л н д е н м а л о д и н и т р . и л а в с р е д е т р и - э т и л а м и н а к и с л о р о д о м в о з д у х а .

 

Г л а в а lß

1

Полярография перинафтинденонов

Полярографическое восстановление карбонильной груп­ пы в значительной степени зазисит от pH среды и либо проте-

4 . О . Е , Ш ел епин

97


кает сразу по двухэлектронному механизму, либо включает стадию одиоэлехтро'ш-гого взаимодействия [299]:

+2Н+ г- — > У ~0Н'

'

I

V

/ -

и л и

н

 

— с

У = о + н +

1е у с - о н У ^ Oh Oh

 

 

)Ch— 0H

В первом случае

появляется

одна волна,

во

втором —■

две,

соответствующие двум этапам восстановления

[299J.

В

сопряженных

системах

поляризация

карбонильной

группы усиливается и потенциалы одно- и двухэлектрониого восстановления снижаются (табл. 6.) В кетонах, имеющих

Т а б л и ц а 6

Полярографическое восстановление некоторых оксосоединений

Соединение

Бензантрон

Перинафтинденон

3-Фенил

Перинафтинденон *

Растворитель,

 

 

е * / о ,

в

фон, pH

 

 

 

 

 

 

50%-ный

этанол

 

 

 

 

рН = 1,60

 

—0,54 [299]

 

 

pH=7,00

 

—0,95

[304]

 

 

0,01к NaOH

— 1,16

— 1,35; —1,59 [299]

0,1 н NaOH

—1,14 -1,41 [299]

 

50%-ный

этанол

—0,92

— 1,31 [62]

 

0,1н LiClpH = 7,0

 

 

 

 

65%-ный

этанол

—0,92;

— 1,33 [62]

 

0,1н LiCl

 

 

 

 

 

HCl

 

 

 

 

—0,63

pH = —0,76

р Н = —0,50

—0,14; —0,46

—0,69

• р Н = —0,17

—0,25; —0,63

—0,80

■рН = + 0,46

—0,15

—0,31; -го,71

—0,84

рН = 1,10

 

—0,21

—0,42;

—0,71

—0,84

pH =1,20

 

—0,21

—0,42; —0,74

—0,87

рН = 1,41

 

—0,22

—0,43; —0,74

—0,87

pH =1,62

 

—0,22

—0,45; —0,75

—0,87

рН = 1,95

 

—0,23

—0,47;,—0,76

—0,87

рН=2,22

 

—0,25

—0,51;

—0,80

—0,95

рН=2,52

 

—0,26

—0,53;

—І0,85

—0,96

рН=2,75

 

—0,28

—0,55; — 0,86

рН=5,10

 

—0,2$

—0,99; —1,37

рН=12,55

 

—0,76

— 1,25

_

рН=12,64

 

—0,76

— 1,26

* Данные автора относительно потенциала донной ртути.

98