Bicyklobutan

Bicyklobutan
	Strukturní vzorec
Obecné
Systematický název	bicyklo[1.1.0]butan
Sumární vzorec	C4H6
Vzhled	bezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS	157-33-5
PubChem	135973
SMILES	C1C2C1C2
InChI	InChI=1S/C4H6/c1-3-2-4(1)3/h3-4H,1-2H2
Vlastnosti
Molární hmotnost	54,090 g/mol
Teplota varu	8,3±0,2 °C (281,4±0,2 K)
	Není-li uvedeno jinak, jsou použity; jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Bicyklobutan, systematicky bicyklo[1.1.0]butan, je organická sloučenina odpovídající vzorci C₄H₆, bicyklická molekula obsahující dva spojené cyklopropanové kruhy ve vzájemné poloze cis.^[1]

Bicyklobutan má jednu z nejvyšších hodnot napětí ze všech izolovatelných sloučenin, s energií přibližně 268 kJ mol⁻¹. Jeho molekula není rovinná, diedrální úhel mezi cyklopropanovými kruhy činí 123°.^[2]

První popsaný derivát bicyklobutanu byl ethyl-bicyklobutankarboxylát, C₄H₅CO₂Et. Připravoval se dehydrohalogenací odpovídajícího bromcyklobutankarboxylátového esteru hydridem sodným.^[2] Samotný cyklobutan se podařilo připravit z 1-brom-3-chlorcyklobutanu přeměnou na bromcyklobutankarboxylát,^[1] jenž prošel vnitromolekulární Wurtzovou reakcí s kapalným sodíkem.^[3] 1-brom-3-chlorcyklobutan je možné získat i obměněnou Hunsdieckerových reakcí kyseliny 3-chlorcyklobutankarboxylové s oxidem rtuťnatým a bromem:^[4]

Deriváty bicyklobutanu lze získat uzavíráním kruhů vhodně substituovaných 2-brom-1-(chlormethyl)cyklopropanů hořčíkem v tetrahydrofuranu.^[5]

Substituované bicyklobutany je možné vytvořit též reakcemi jodbicyklo[1.1.1]pentanů s aminy, thioly nebo sulfináty (solemi sulfinových kyselin).^[6]

Bicyklo[1.1.0]butany se zkoumají v lékařské chemii jako kovalentní reaktivní skupiny.^[7]

Přeměna bicyklo[1.1.1]pentanu na bicyklo[1.1.0]butan

Bicyklobutan lze tepelně rozložit na buta-1,3-dien, přičemž aktivační energie dosahuje 170 kJ mol⁻¹.^[8]

Biosyntéza

Kyselinu alfa-linolenovou lze převést na bicyklobutanový derivát s využitím fúzního proteinu ze sinice Anabaena sphaerica.^[9]

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Bicyclobutane na anglické Wikipedii.

↑ ^a ^b K. B. Wiberg; G. M. Lampman; R. P. Ciula; D. S. Connor; P. Schertler; J. Lavanish. Bicyclo[1.1.0]butane. Tetrahedron. 1965, s. 2749–2769. doi:10.1016/S0040-4020(01)98361-9.
↑ ^a ^b K. B. Wiberg. Advances in Alicyclic Chemistry. Příprava vydání H. Hart, G. J. Karabatsos. [s.l.]: Academic Press, 1968. ISBN 9781483224213. Kapitola Small Ring Bicyclo[n.m.0]alkanes, s. 185–254.
↑ LAMPMAN, Gary M.; AUMILLER, James C. Bicyclo[1.1.0]butane. Org. Synth.. 1971, s. 55. Dostupné online. doi:10.15227/orgsyn.051.0055. ; Coll. Vol.. S. 133.
↑ LAMPMAN, Gary M.; AUMILLER, James C. Mercury(II) oxide-modified Hunsdiecker reaction: 1-Bromo-3-chlorocyclobutane. Org. Synth.. 1971, s. 106. Dostupné online. doi:10.15227/orgsyn.051.0106. ; Coll. Vol.. S. 179.
↑ A. I. D'yachenko; N. M. Abramova; S. V. Zotova; O. A. Nesmeyanova; O. V. Bragin. New synthesis of bicyclo[1.1.0]butane hydrocarbons. Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR. 1985, s. 1885–1889. doi:10.1007/BF00953929.
↑ Michael Mandler, James Mignone, Elizabeth Jurica, Maximilian Palkowitz, Darpandeep Aulakh, Anthony Cauley, Christopher Farley, Shasha Zhang, Sarah Traeger, Amy Sarjeant, Anthony Paiva, Heidi Perez, Bruce Ellsworth, Alicia Regueiro-Ren. Synthesis of Bicyclo[1.1.0]butanes from Iodo-Bicyclo[1.1.1]pentanes. chemrxiv.org. Dostupné online. doi:10.26434/chemrxiv-2023-z8jvt-v2.
↑ Keisuke Tokunaga, Mami Sato, Keiko Kuwata, Chizuru Miura, Hirokazu Fuchida, Naoya Matsunaga, Satoru Koyanagi, Shigehiro Ohdo, Naoya Shindo, Akio Ojida. Bicyclobutane Carboxylic Amide as a Cysteine-Directed Strained Electrophile for Selective Targeting of Proteins. Journal of the American Chemical Society. 2020-10-28, s. 18522–18531. Dostupné online. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/jacs.0c07490.
↑ Robert B. Woodward; Roald Hoffmann. The Conservation of Orbital Symmetry. Angewandte Chemie International Edition. 1969, s. 781–853. doi:10.1002/anie.196907811.
↑ Claus Schneider; Katrin Niisuke; William E. Boeglin; Markus Voehler; Donald F. Stec; Ned A. Porter; Alan R. Brash. Enzymatic synthesis of a bicyclobutane fatty acid by a hemoprotein lipoxygenase fusion protein from the cyanobacterium Anabaena PCC 7120. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2007-11-27, s. 18941–18945. ISSN 1091-6490. doi:10.1073/pnas.0707148104. PMID 18025466. Bibcode 2007PNAS..10418941S.

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu Bicyklobutan na Wikimedia Commons

[1965report-1] K. B. Wiberg; G. M. Lampman; R. P. Ciula; D. S. Connor; P. Schertler; J. Lavanish. Bicyclo[1.1.0]butane. Tetrahedron. 1965, s. 2749–2769. doi:10.1016/S0040-4020(01)98361-9.

[Wiberg-2] K. B. Wiberg. Advances in Alicyclic Chemistry. Příprava vydání H. Hart, G. J. Karabatsos. [s.l.]: Academic Press, 1968. ISBN 9781483224213. Kapitola Small Ring Bicyclo[n.m.0]alkanes, s. 185–254.

[3] LAMPMAN, Gary M.; AUMILLER, James C. Bicyclo[1.1.0]butane. Org. Synth.. 1971, s. 55. Dostupné online. doi:10.15227/orgsyn.051.0055. ; Coll. Vol.. S. 133.

[4] LAMPMAN, Gary M.; AUMILLER, James C. Mercury(II) oxide-modified Hunsdiecker reaction: 1-Bromo-3-chlorocyclobutane. Org. Synth.. 1971, s. 106. Dostupné online. doi:10.15227/orgsyn.051.0106. ; Coll. Vol.. S. 179.

[5] A. I. D'yachenko; N. M. Abramova; S. V. Zotova; O. A. Nesmeyanova; O. V. Bragin. New synthesis of bicyclo[1.1.0]butane hydrocarbons. Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR. 1985, s. 1885–1889. doi:10.1007/BF00953929.

[6] Michael Mandler, James Mignone, Elizabeth Jurica, Maximilian Palkowitz, Darpandeep Aulakh, Anthony Cauley, Christopher Farley, Shasha Zhang, Sarah Traeger, Amy Sarjeant, Anthony Paiva, Heidi Perez, Bruce Ellsworth, Alicia Regueiro-Ren. Synthesis of Bicyclo[1.1.0]butanes from Iodo-Bicyclo[1.1.1]pentanes. chemrxiv.org. Dostupné online. doi:10.26434/chemrxiv-2023-z8jvt-v2.

[7] Keisuke Tokunaga, Mami Sato, Keiko Kuwata, Chizuru Miura, Hirokazu Fuchida, Naoya Matsunaga, Satoru Koyanagi, Shigehiro Ohdo, Naoya Shindo, Akio Ojida. Bicyclobutane Carboxylic Amide as a Cysteine-Directed Strained Electrophile for Selective Targeting of Proteins. Journal of the American Chemical Society. 2020-10-28, s. 18522–18531. Dostupné online. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/jacs.0c07490.

[8] Robert B. Woodward; Roald Hoffmann. The Conservation of Orbital Symmetry. Angewandte Chemie International Edition. 1969, s. 781–853. doi:10.1002/anie.196907811.

[9] Claus Schneider; Katrin Niisuke; William E. Boeglin; Markus Voehler; Donald F. Stec; Ned A. Porter; Alan R. Brash. Enzymatic synthesis of a bicyclobutane fatty acid by a hemoprotein lipoxygenase fusion protein from the cyanobacterium Anabaena PCC 7120. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2007-11-27, s. 18941–18945. ISSN 1091-6490. doi:10.1073/pnas.0707148104. PMID 18025466. Bibcode 2007PNAS..10418941S.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]