[5]-cycloparaphenylene | 96100-94-6

• 分子结构分类: 有机化合物 - 苯类化合物
• 英文名称: [5]-cycloparaphenylene
• 英文别名: [5]cycloparaphenylene；[5]CPP
• CAS: 96100-94-6
• 化学式: C₃₀H₂₀
• 分子量: 380.489
• InChiKey: CPWZIBNNYXGKBU-DVWBOSDNSA-N

物化性质

• 沸点：
  986.5±32.0 °C(Predicted)
• 密度：
  1.24±0.1 g/cm3(Predicted)

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  8.34
• 重原子数：
  30.0
• 可旋转键数：
  0.0
• 环数：
  18.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0.0
• 氢给体数：
  0.0
• 氢受体数：
  0.0

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  [5]-cycloparaphenylene 在 溴 、 碳酸氢钠 作用下， 以 四氢呋喃 、 四氯化碳 为溶剂， 反应 24.25h， 生成 (31S,34s,51S,54s)-31,34,51,54-tetramethoxy-1,2,4(1,4)-tribenzena-3,5(1,4)-dicyclohexanacyclopentaphane-32,35,52,55-tetraene
  参考文献：
  名称：

  环对亚苯基的溴化：应变诱导的位点选择性双加成及其在后期官能化中的应用

  摘要：

  本文报道了[ n ]环对亚苯基（CPP）的溴化。较小的[ n ] CPPs（n <8）进行了高位点的双溴加成反应，以中等至极好的收率生产四溴加合物。理论计算表明，热力学稳定性决定了反应的反应性和位点选择性。通过FeBr 3催化的位点选择性溴化反应将加成产物进一步转化为八溴代产物。然后将四溴和八溴加合物转化为单溴到四溴CPP，然后再将其转化为几种CPP衍生物。因此，溴化和随后的转化为CPP的后期功能化提供了一条途径。

  DOI：

  10.1002/anie.201704982
• 作为产物：
  描述：

  2,2'-((1'S,1'''s,4's,4'''S)-1',1''',4',4'''-tetramethoxy-1',1''',4',4'''-tetrahydro-[1,1':4',1'':4'',1''':4''',1''''-quinquephenyl]-4,4''''-diyl)bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 在 bis-triphenylphosphine-palladium(II) chloride 、 potassium fluoride 、 正丁基锂 、 sodium naphthalenide 、 二异丙胺 作用下， 以 四氢呋喃 、 正己烷 、 水 、 甲苯 为溶剂， 反应 14.67h， 生成 [5]-cycloparaphenylene
  参考文献：
  名称：

  巴克敏斯特富勒烯的高应变碳纳米箍片段的有效室温合成

  摘要：

  扭曲的富碳分子吸引了许多学科的科学家的想象力。由于其有前途的材料特性和具有挑战性的合成，应变烃是突破合成方法和分子设计极限的有吸引力的目标。在此，我们报告了 [5] 环对亚苯基 ([5]CPP) 的合成和表征，这是一种碳纳米环，可被视为 C 60的开管片段、C 70富勒烯的赤道和 [5, 5] 扶手椅碳纳米管。鉴于其计算出的 119 kcal mol -1应变能和严重扭曲的苯环，该合成采用二硼酸酯前体的室温大环化、单电子还原和消除，非常温和且产率高（三步 27%）。获得单晶 X 射线衍射数据以确认其几何形状和先前有争议的苯类特征。通过循环伏安法观察到第一次和第二次伪可逆氧化和还原事件。合成的任何对聚亚苯基的易合成、高溶解度和最窄的光学 HOMO/LUMO 间隙使 [5]CPP 成为一种理想的有机电子新材料。

  DOI：

  10.1038/nchem.1888

文献信息

• Strain-Induced Double Carbon-Carbon Bond Activations of Cycloparaphenylenes by a Platinum Complex: Application to the Synthesis of Cyclic Diketones
  作者：Eiichi Kayahara、Toshiki Hayashi、Katsuhiko Takeuchi、Fumiyuki Ozawa、Keita Ashida、Sensuke Ogoshi、Shigeru Yamago

  DOI：10.1002/anie.201806591

  日期：2018.8.27

  carbon–carbon (C−C) bond activation of [n]cycloparaphenylenes ([n]CPPs) by a transition‐metal complex is herein reported. The Pt0 complex Pt(PPh3)4 regioselectively cleaves two C−C σ bonds of [5] CPP and [6]CPP to give cyclic dinuclear platinum complexes in high yields. Theoretical calculations reveal that the relief of ring strain drives the reaction. The cyclic complex was further transformed into a cyclic

  本文报道了过渡金属络合物对[ n ]环对亚苯基（[ n ] CPPs）的碳-碳（CC ）键活化作用。Pt 0络合物Pt（PPh 3）4区域选择性地裂解[5] CPP和[6] CPP的两个Cσ键，从而以高收率得到环状双核铂络合物。理论计算表明，环应力的释放驱动了反应。通过使用CO插入反应将环状配合物进一步转化为环状二酮。
• Practical Synthesis of [<i>n</i>]Cycloparaphenylenes (<i>n</i>=5, 7-12) by H₂SnCl₄-Mediated Aromatization of 1,4-Dihydroxycyclo-2,5-diene Precursors
  作者：Vijay Kumar Patel、Eiichi Kayahara、Shigeru Yamago

  DOI：10.1002/chem.201406650

  日期：2015.4.7

  synthesized in greater than 0.3 g scale. 119Sn NMR spectroscopy clarifies the in situ formation of an ate complex, H2SnCl4, upon mixing a 2:1 ratio of HCl and SnCl2, which serves as a highly active reducing agent under nearly neutral conditions. When more than 2 equivalents of HCl, in relation to SnCl2, are used, acid‐catalyzed decomposition of the CPP precursors takes place. The stoichiometry of HCl and SnCl2

  包含1,4-二羟基-2,5-环己二烯-1,4-二基单元的环对亚苯基（CPP）的环状前体可通过修改Jasti和同事开发的合成相应1,4-二甲氧基的合成方法来制备衍生品。SnCl 2/2 HCl在温和的条件下对二基部分进行还原性芳构化，并以5或7-12个亚苯基单元的高收率提供了CPP。高应变[5] CPP的合成规模大于0.3 g。119 Sn NMR光谱阐明了混合2：1的HCl和SnCl 2时原位形成的络合物H 2 SnCl 4的情况。，在几乎中性的条件下可作为高活性还原剂。当使用相对于SnCl 2大于2当量的HCl时，会发生CPP前体的酸催化分解。HCl和SnCl 2的化学计量对实现高度应变的CPP前体所需的芳构化反应至关重要。
• Shortest Double-Walled Carbon Nanotubes Composed of Cycloparaphenylenes
  作者：Sigma Hashimoto、Takahiro Iwamoto、Daisuke Kurachi、Eiichi Kayahara、Shigeru Yamago

  DOI：10.1002/cplu.201700097

  日期：2017.7

  The host-guest chemistry of cycloparaphenylenes (CPPs) of different sizes is described. [n]CPPs (n=5, 6, 7, 8, and 10) selectively interact with [n+5]CPPs, forming complexes [n+5]CPP⊃[n]CPP, which are the shortest double-walled armchair carbon nanotubes. The size selectivity is dictated by the difference in diameters of the CPPs (that is, 0.34-0.35 nm), which maximizes attractive van der Waals interactions

  描述了不同大小的环对亚苯基（CPP）的客体-客体化学。[n] CPP（n = 5、6、7、8和10）与[n + 5] CPP选择性相互作用，形成复合物[n + 5]CPP⊃[n] CPP，这是最短的双层扶手椅碳纳米管。尺寸选择性取决于CPP直径的差异（即0.34-0.35 nm），从而最大程度地吸引了范德华相互作用。理论计算表明，CPP的轨道能量会随着复合物的形成而受到干扰，并且对于大型CPP对，会预测两个CPP之间的轨道混合。通过1 H NMR滴定估计的1,1,2,2- [D2]四氯乙烷中的缔合常数在50°C下约为103 mol L-1。Van't Hoff图分析表明，络合作用主要是由CPP的去溶剂化作用引起的。[13] CPP还与[4] cyclo-2,7-py撑（[4] CPY）形成络合物，后者是π延伸的[8] CPP。理论计算表明，[13]CPP⊃[4] CPY的生成比[13]CPP⊃[8]
• Synthesis and Characterization of [<i>n</i>]CPP (<i>n</i> = 5, 6, 8, 10, and 12) Radical Cation and Dications: Size-Dependent Absorption, Spin, and Charge Delocalization
  作者：Eiichi Kayahara、Takahiko Kouyama、Tatsuhisa Kato、Shigeru Yamago

  DOI：10.1021/jacs.5b10855

  日期：2016.1.13

  NMR revealed that the hydrogen of [n]CPP(2+) shifted to a high magnetic field from the neutral compounds due to the diamagnetic ring current derived from the in-plane aromaticity of [n]CPP(2+). The single resonances observed in all [n]CPP(2+) strongly suggest the complete delocalization of the charges over the CPPs. Furthermore, the contribution of biradical character was clarified for [10]- and [12]CPP

  合成了 [n] 环对亚苯基（[n]CPP，n = 5、6、10 和 12）的自由基阳离子和阳离子，它们是没有末端的线性低聚对亚苯基的模型通过 NOSbF6 或 SbF5 对 CPP 的单电子和双电子化学氧化，作为六氟锑酸盐。自由基阳离子 [n]CPP(•+) 和指示剂 [n]CPP(2+) 在其 UV-vis-NIR 吸收带中表现出显着的红移，表明 [n]CPP(•+) 和较大的 [n]CPP(2+) 比较短的类似物表现出更长的多烯特性。较大的红移与较大的 [n]CPP(•+) 和 [n]CPP(2+) 中较窄的 HOMO-SOMO 和 HOMO-LUMO 间隙一致。在 [n]CPP(•+) 中，如 ESR 所指出的，自旋和电荷在 CPP 的对亚苯基环上均等且完全离域。(1)H NMR 显示 [n]CPP(2+) 的氢从中性化合物转移到高磁场，这是由于 [n]CPP(2+) 的面内芳香性产生的抗磁环电流
• Regioselective Synthesis and Characterization of Multinuclear Convex-Bound Ruthenium-[<i>n</i> ]Cycloparaphenylene (<i>n</i> =5 and 6) Complexes
  作者：Eiichi Kayahara、Vijay Kumar Patel、Audrey Mercier、E. Peter Kündig、Shigeru Yamago

  DOI：10.1002/anie.201508003

  日期：2016.1.4

  Mono‐ and multinuclear complexes of ruthenium and [n]cycloparaphenylene (CPP, n=5 and 6) were synthesized in excellent yields through ligand exchange of the cationic complex [(Cp)Ru(CH3CN)3](PF6) with CPP. In the multinuclear complexes, ruthenium selectively coordinated to alternate paraphenylene units to give bis‐ and tris‐coordinated Ru complexes for [5] and [6]CPPs, respectively. Single‐crystal

  单-和钌和[的多核络合物Ñ ]环（CPP，Ñ = 5和6）以优良产率通过阳离子络合物[（CP）的Ru（CH的配位体交换合成3 CN）3 ]（PF 6）与CPP。在多核络合物中，钌选择性地与交替的对亚苯基单元配位，以分别生成[5]和[6] CPP的双配位和三配位的Ru配位化合物。单晶X-射线分析揭示的Ru用η协调6 -hapticity CPP的凸面上。