Кубан пентацикло[4.2.0.0 ^2,5 .0 ^3,8 .0 ^4,7 ]октан — химическое соединение с формулой C ₈ H ₈ , каркасный углеводород, атомы углерода которого расположены в пространстве в вершинах куба. Впервые получен в 1964 году Ф. Итоном, профессором химии Университет Чикаго . Является одним из трёх « платоновых углеводородов», наряду с тетраэдраном и додекаэдраном («Октаэдран» и «икосаэдран» нарушают валентность атомов углерода, поэтому их существование маловероятно).

Индивидуальное вещество представляет собой белые кристаллы, хорошо растворимые в органических растворителях.

Вещество обладает очень высокой для углеводородов плотностью — 1,29 г/см³ . Производные кубана (например, октанитрокубан и ) представляют собой плотные и высокоэффективные взрывчатые вещества .

Получение

В качестве исходного соединения в оригинальном методе синтеза использован 2-циклопентенон. :

Аллильное бромирование прекурсора N-бромсукцинимидом по Циглеру в тетрахлоруглероде и последующее бромирование образующегося ненасыщенного соединения приводит к образованию 2,3,4-трибромпроизводного циклопентанона. Посредством элиминирования двух эквивалентов бромоводорода из полученного соединения в диэтиловом эфире в присутствии диэтиламина получают бромциклопентадиенон.

Последующая димеризация полученного соединения по реакции Дильса-Альдера протекает самопроизвольно и аналогична димеризации 1,3-циклопентадиена в бициклопентадиен. При этом стерическое отталкивание атомов брома и карбонильных групп благоприятствует формированию эндо -изомера в соответствии с правилом Альдера. Далее одну из кетогрупп стереоселективно защищают этиленгликолем в присутствии п-толуолсульфоновой кислоты (TsOH) в бензоле и проводят фотохимическую внутримолекулярную реакцию [2+2]-циклоприсоединения. Галогенкетонную группировку далее переводят в карбоксилат-ион, используя для этой цели перегруппировку Фаворского , и проводят декарбоксилирование . Наконец, снятие кетальной защиты, повторная перегруппировка Фаворского и декарбоксилирование приводят к получению необходимого продукта.

См. также

• Додекаэдран
• Октаазакубан
• Октанитрокубан

Примечания