바스케테인

바스케테인(Basketane)은 화학식 C10H12을 갖는 여러 고리 알케인이다. 이름은 바구니 모양과 유사한 구조에서 따왔다. 바스케테인은 1966년 마사무네와 다우벤(Dauben), 왈렌(Whalen)이 각각 처음으로 합성했다.

 명명법 
일부 화합물은 일상생활에서 볼 수 있는 물체의 이름을 따서 명명된다. 큐베인, 하우세인, 바스케테인이 이에 해당한다.

 합성 
바스케테인의 한 합성법은 사이클로옥타테트라엔 (1)과 무수 말레산 (2) 사이의 딜스-알더 반응으로 시작하여 여러 고리 무수물 3을 생성한다. 이는 분자 내 고리화 반응을 통해 아세톤에서 광이성질화되어 4를 40% 수율로 얻는다. 무수물을 가수분해한 다음 아세트산 납(IV)으로 처리하면 불포화 바스케텐 (5)이 얻어지며, 이를 수소화하여 바스케테인 (6)을 생성한다.

파일:Synthesis_Basketan.svg

더 나은 전체 수율을 갖는 대체 합성 경로는 1,4-벤조퀴논과 사이클로헥사-1,3-다이엔을 출발 물질로 사용한다. 1,4-벤조퀴논 (1)은 먼저 2,5-다이브로모-1,4-벤조퀴논 (2)으로 전환되며, 이는 사이클로헥사-1,3-다이엔 (3)과의 딜스-알더 반응에서 반응하여 여러 고리 다이케톤 4를 형성한다. 이 다이케톤은 1,6-다이브로모펜타사이클로[6.4.0.03,6.04,12.05,9]도데카-2,7-다이온 (5)으로 광이성질화되며, 이는 25% 수성 수산화 나트륨 용액에서 유사-파보르스키 전위를 거쳐 다이카복실산 6을 생성한다. 이 산은 변형된 훈스디커 반응으로 다이브로마이드 7로 탈카복실화되며, 이는 트라이뷰틸틴 하이드라이드로 환원적 탈브롬화되어 출발 물질 사이클로헥사-1,3-다이엔 대비 11% 수율로 바스케테인 (8)을 생성한다.

파일:Synthesis_Basketane_(2).svg

1994년의 합성은 큐베인 유도체인 호모큐바논에서 시작하여 바스케틸 유리기를 통해 바스케테인을 형성한다. 이 합성은 구조적 변형 (화학)을 통해 큐베인 고리를 개방하여 이 단단한 분자에 필요한 화학 결합을 생성하도록 강제한다. 이 방법은 두 개의 연결된 고리 중 한 부분이 개방되고 재배열되어 두 고리 시스템 사이의 장벽을 제거하는 고리 확장으로 알려져 있다. 바스케테인 및 큐베인과 같은 구조로 재배열되고 개방되는 사이클로뷰틸메틸기 유기기는 약 0.3 킬로칼로리/몰의 자유 에너지 장벽을 가진 유리한 재배열이다.

 특성 및 반응 
바스케테인 및 다른 몇몇 케이지의 C-C-C 및 H-C-C 결합각은 109.5도에서 벗어나며, 즉 변형된 고리이다. 이러한 변형 에너지는 높은 연소열로 나타난다.

 금속 촉매 재배열 
전이 금속은 바스케테인 및 치환 유도체의 원자가 이성질화를 촉매한다. 과염소산 은은 스나우테인 화합물로의 이성질화를 촉매한다.

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다른 전이 금속은 세 개의 고리로 이루어진 다이엔을 가진 스나우테인 유도체의 형성을 촉매한다. 생성물의 비율은 사용되는 촉매의 종류와 바스케테인의 치환에 따라 달라진다.

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바스케테인은 탄소 팔라듐 존재 하에 동등한 양의 수소 가스를 흡수한다. 초기 혼란 끝에 C3-C4 결합이 수소화 분해되어 다이하이드로바스케테인 테트라사이클로[4.4.0.02,5.03,8]데케인이 생성되는 것으로 밝혀졌다. 추가 수소화는 C5-C6 결합을 끊어 탄화수소 트위스테인을 생성한다.

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 같이 보기 
 큐베인
 독특한 이름을 가진 화학 화합물 목록

 각주 

 더 읽어보기 


분류:여러 고리 비방향족 탄화수소
분류:사이클로뷰테인
분류:사이클로헥세인
분류:다섯고리 화합물