# Perilene

Il perilene è un idrocarburo policiclico aromatico con 5 anelli benzenici condensati e 20 elettroni π, avente formula molecolare C$_{20}$H$_{12}$. La sua molecola si può considerare come derivante dall'unione di due unità naftaleniche tramite le rispettive posizioni peri (1 - 8), da cui l'altro nome di peri-dinaftilene (o di peri-dinaftalene), dal quale deriva per contrazione il nome "perilene".
In condizioni normali è un solido cristallino giallo. È il capostipite dei coloranti detti rileni (rylene dyes). Molti di questi si basano in particolare sulla struttura molecolare della doppia immide N,N'- disostituita del 3,4,9,10-tetracarbossipirene.

## Proprietà fisiche

Come gli idrocarburi aromatici in genere, il perilene è un composto endotermico: ΔH$_ƒ$° = +182,4 ± 2,7 kJ/mol. In condizioni ambiente perilene è un solido cristallino giallo e fonde a 276-279 °C. Come tutti i composti policiclici aromatici, il perilene è poco solubile in acqua (1,2 × 10$^{-5}$ mmol/L), mentre è solubile in solventi organici, salvo gli idrocarburi alifatici; in particolare, è solubile in cloroformio, solfuro di carbonio, benzene, etere, acetone, ma molto poco in etere di petrolio.
Ha un massimo di assorbimento a 434 nm, con coefficiente di assorbimento molare ε = 38.500 a questa lunghezza d'onda. Il perilene è un semiconduttore organico. I derivati del perilene sono più intensamente colorati e sono resistenti al calore e alle sostanze chimiche.

### Luminescenza

Sotto luce ultravioletta il perilene manifesta una fluorescenza azzurra. Il perilene e i suoi derivati sono usati come droganti per generare luminescenza blu in dispositivi OLED.
* Perilene sciolto in diclorometano irradiato con raggi UVA
* Perilene sciolto in diclorometano irradiato con raggi UVC

## Struttura, aromaticità e reattività

La molecola del perilene può essere considerata come formata da due unità di naftalene private di due atomi H nelle posizioni 1 e 8 (posizioni peri) e sovrapposte, connesse tra loro da due "legami singoli" carbonio-carbonio nelle stesse posizioni di entrambe. Tutti gli atomi di carbonio sono ibridati sp$^2$.
La molecola del perilene è un ibrido di risonanza di 9 forme limite, tutte strutture di Kekulé. Il fatto di avere un totale di 4n elettroni π (con n = 5) non la rende antiaromatica, dato che la regola di Hückel per l'aromaticità si applica strettamente solo a molecole monocicliche. Secondo la teoria dei sestetti aromatici di Clar, l'anello centrale che si viene in tal modo a creare tra le due unità naftaleniche non contribuisce significativamente all'aromaticità del perilene. D'altro canto, gli indici di aromaticità per la molecola, HOMA (0,7735), NICS (-8,38) e SCI (0,0237) indicano tutti che il perilene è complessivamente aromatico.

### Reattività

Inoltre, dal punto di vista sperimentale, sul perilene è possibile effettuare le acilazioni di Friedel-Crafts, che avvengono principalmente nelle posizioni equivalenti 3-4-9-10; queste reazioni vanno fatte a bassa temperatura perché il perilene risulta un substrato molto attivato verso le sostituzioni elettrofile aromatiche, altrimenti si ottengono prodotti di doppia sostituzione, o sostituzione multipla. La nitrazione, condotta con acido nitrico in soluzione di anidride acetica a freddo , dà risultati molto simili. Le alogenazioni e le solfonazioni danno anch'esse risultati simili.

### Struttura cristallografica

La struttura del perilene è stata ampiamente studiata tramite cristallografia a raggi X. La molecola risulta planare entro i limiti sperimentali, con simmetria D$_{2h}$ (come per il naftalene).
Dall'analisi di una successiva indagine diffrattometrica dei raggi X risulta che le lunghezze dei legami C−C interni alle unità naftaleniche vanno da un minimo di 137,0 pm a un massimo di 142,5 pm, mentre nel naftalene stesso vanno da 138,1 pm a 142,2 pm, e quindi le differenze sono piccole, come se le due unità naftaleniche nel perilene fossero molto simili al naftalene tal quale, senza una interazione di qualche importanza tra le due. Tuttavia, i due legami «singoli» che le connettono hanno lunghezza media di 147,1 pm, un valore un po' minore di quello atteso per un legame singolo tra carboni sp$^2$ con normale coniugazione (148 pm nel butadiene), il che testimonia invece che l'interazione tra le due unità naftaleniche è sì modesta, ma non trascurabile.

## Sintesi

Il perilene fu isolato per la prima volta da Roland Scholl nel 1910. Si prepara per riscaldamento della naftalina con cloruro di alluminio o altri acidi di Lewis.

## Reazioni con metalli alcalini

Come accade per altri idrocarburi policiclici aromatici, a contatto con metalli alcalini il perilene reagisce con formazione di sali del suo anione o del suo dianione, che sono di color rosso cupo; in particolare, il dianione [C$_{20}$H$_{12}$]$^{2−}$, con 22 elettroni π si conforma alla regola di Hückel per l'aromaticità. Gli addotti con eteri corona di questi anioni sono stati caratterizzati con la cristallografia a raggi X.

## Tossicità / Indicazioni di sicurezza

A differenza di altri idrocarburi policiclici aromatici, che sono spesso cancerogeni, il perilene non è considerato pericoloso secondo la Direttiva 67/548/CEE. Va comunque maneggiato con le normali precauzioni dovute con i composti chimici.

## Reperibilità in natura

Il perilene sulla terra è presente nel catrame e nel particolato dovuto all'inquinamento atmosferico. Si può ritrovare anche in crinoidi fossili e in termitai tropicali, nonché nella torba, in rocce sedimentarie recenti in fondo a corpi idrici, e in petrolio greggio. Vi sono dibattiti sulla possibile origine del perilene dalla degradazione del legno ad opera di funghi.