Siklobütadien

Siklobütadien,  formülüne sahip organik bir bileşiktir. Dimerleşme eğilimi nedeniyle çok reaktiftir. Ana bileşik izole edilmemiş olsa da, bazı sübstitüe türevleri sağlamdır ve tek bir siklobütadien molekülü oldukça kararlıdır. Bileşik, bimoleküler bir süreçle bozunduğundan, türler 35 K'nin altındaki sıcaklıklarda matris izolasyon teknikleriyle gözlemlenebilir. Dikdörtgen bir yapıya sahip olduğu düşünülmektedir.

Yapısı ve tepkimeler
Bu bileşik, 4 pi (π) elektronlu prototipik antiaromatik hidrokarbondur. En küçük [n]-annülen ([4]-annülen)dir. Dikdörtgen yapısı, molekülü bozan ve simetriyi düşürerek triplet halini singlet temel hale dönüştüren sözde Albright, Burdett and Whangbo, Orbital Interactions in Chemistry 2nd ed. pp 282ff.- (veya ikinci dereceden) Jahn-Teller etkisi sonucudur. Siklobütadienin elektronik durumları çeşitli hesaplama yöntemleriyle araştırılmıştır.Balkova, A.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1994, 101, 8972–8987. Dikdörtgen yapı, iki farklı 1,2-dideütero-1,3-siklobütadien valans izomerinin varlığıyla tutarlıdır. Bu bozulma, 4 elektronlu bir π sisteminin aromatik olmadığını öngören Hückel kuralıyla uyumlu olarak pi elektronlarının lokalize olduğunu gösterir.

Prensipte, başka bir durum mümkündür. Yani, siklobütadien triplet spin halini benimserse, bozulmamış bir kare geometri varsayabilir. Teorik bir olasılık olmasına rağmen, ana siklobütadienin ve ikame edilmiş türevlerinin triplet formu onlarca yıl boyunca anlaşılamamıştır. Ancak, 2017'de 1,2,3,4-tetrakis(trimetilsilil)-1,3-siklobütadienin kare triplet uyarılmış hali spektroskopik olarak gözlemlendi ve bu bileşik için EST = 13.9 kcal/mol (veya molekül başına 0.6 eV) singlet-triplet boşluğu ölçüldü.

Sentez
Sterik olarak hantal (büyük hacimli) sübstitüentlere sahip çeşitli siklobütadien türevleri izole edilmiştir. Turuncu renkli tetrakis(tert-butil)siklobütadien, izomeri olan tetra-tert-butiltetrahedranın termoliziyle oluşur. Siklobütadien türevi (dimerleşmeye karşı) kararlı olmasına rağmen,  ile temas ettiğinde bozunur.

Tuzaklama
Siklobütadien örnekleri kararsızdır çünkü bileşik, 35 K üzerindeki sıcaklıklarda bir Diels-Alder reaksiyonu ile dimerleşir.  Bimoleküler bozunma yolları baskılanarak, siklobütadienin davranışı iyileştirilir. Bu nedenle bir hemikarseplekste üretilmiştir. İnklüzyon bileşiği, bisiklopiran-2-onun fotodekarboksilasyonu ile oluşturulur. Konukçu-konuk kimyası kompleksinden salındığında, siklobütadien dimerleşir ve ardından siklooktatetran dönüşür.

Çok sayıda denemeden sonra, siklobütadien ilk olarak amonyum seryum(IV) nitrat ile siklobütadien demir trikarbonilin oksidatif bozunmasıyla üretilmiştir. Demir kompleksinden serbest bırakıldığında, siklobütadien bir Dewar benzen oluşturmak üzere elektron eksikliği olan alkinlerle reaksiyona girer 

600px|Cyclobutadiene to Dewarbenzene conversion
Dewar benzen 90 °C'de ısıtıldığında dimetil ftalata dönüşür.

Bir siklobütadien türevi de bir di-alkinin [2+2] sikloeklenmesi yoluyla elde edilebilir. Bu özel reaksiyonda, tutucu reaktif 2,3,4,5-tetrafenilsiklopenta-2,4-dienon'dur ve (karbonmonoksit atılımından sonra) son ürünlerden biri bir siklooktatetraendir. :

400px|Acetylene-Acetylene [2 + 2] Cycloadditions Chung-Chieh Lee 2006

Ayrıca bakınız
 Siklobüten
 Bütadien

 Kaynakça