Coroneno

composto químico

O coroneno (tamén chamado superbenceno e ciclobenceno) é un hidrocarburo aromático policíclico (HAP) que comprende sete aneis de benceno perifusionados.[7] A súa fórmula química é C
24
H
12
. É un material amarelo que se disolve en solventes comúns, como o benceno, tolueno e diclorometano. As súas solucións emiten fluorescencia de luz azul baixo a luz UV. Foi uilizado como unha sonda solvente, similar ao pireno.

Coroneno
Identificadores
Número CAS 191-07-1
PubChem 9115
ChemSpider 8761
UNII 7YY0X5XT1W
Número CE 205-881-7
KEGG C19375
ChEBI CHEBI:29863
Referencia Beilstein 658468
Referencia Gmelin 286459
Imaxes 3D Jmol Image 1
Propiedades
Fórmula molecular C24H12
Masa molar 300,35 g mol−1
Aspecto Po amarelo[2]
Densidade 1,371 g/cm3[2]
Punto de fusión 4 373 °C; 7 903 °F; 4 646 K
Punto de ebulición 525 °C; 977 °F; 798 K
Solubilidade en auga 0,14 μg/L[3]
Solubilidade Moi soluble: benceno, tolueno, hexano,[4]
cloroformo (1 mmol·L−1)[5] e éteres, moderadamente soluble en etanol.
log P 6,05[6]
-243,3·10−6 cm3/mol
Estrutura
Estrutura cristalina Monoclínico
Grupo espacial P21/n
D6h
Momento dipolar 0 D
Perigosidade
Pictogramas GHS O pictograma de risco para a saúde do Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)
Palabra sinal GHS Warning (Advertencia)
declaración de perigosidade GHS 371
declaración de precaución GHS 260, 264, 270, 309+311, 405, 501
NFPA 704
1
2
0

Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa.

Este composto é de interese teórico para os químicos orgánicos debido á súa aromaticidade. Pode describirse como formado por 20 estruturas de resonancia ou por un conxunto de tres sextetos de Clar móbiles. No caso do sexteto de Clar, a estrutura máis estable do coroneno ten só os tres sextetos externos illados que sexan completamente aromáticos, aínda que a superaromaticidade sería tamén posible cando estes sextetos poden migrar ao seguinte anel.

Distribución na natureza e síntese editar

 
Carpatita

O coroneno aparece na natureza como o mineral moi raro carpatita, que se caracteriza por ter escamas de coroneno puro incrustadas en rocha sedimentaria. Este mineral pode crearse pola actividade dunha antiga cheminea hidrotermal.[8] Anteriormente este mineral recibía o nome de karpatita ou pendletonita.[9]

A presenza de coroneno supostamente formado polo contacto dun magma con depósitos de combustibles fósiles foi utilizado para argumentar que a grande extinción do Permiano-Triásico foi causada por un episodio de quecemento por gas invernadoiro desencadeado por vulcanismo a grande escala en Siberia.[10]

O coroneno prodúcese no proceso de refinado do petróleo por hidrocracking, no cal pode dimerizarse formando un hidrocarburo aromático policíclico de quince aneis, chamado trivialmente "dicoronileno" (e formanlmente benzo[10,11]fenantro[2',3',4',5',6':4,5,6,7]criseno[1,2,3-bc]coroneno ou benzo[1,2,3-bc:4,5,6-b'c']dicoroneno). Poden obterse cristais de varios centímetros de lonxitude a partir de solucións supersaturadas deste composto en tolueno (duns 2,5 mg/ml), que se fan arrefriar de vagar (a uns 0,04 K/min) de 328 K a 298 K nun período de 12 horas.[11]

Estrutura editar

 
Cristais de β e γ coroneno á luz solar (esquerda) e á luz UV (dereita).[11]
 
Estrutura e micrografía electrónica dun armazón metal-orgánico baseado no coroneno.

O coroneno é un circuleno plano. Forma cristais con forma de agulla cunha estrutura de espiguiña monoclínica. O polimorfo máis común é o γ, pero a forma β pode tamén producirse nun campo magnético aplicado (de aproximadamente 1 Tesla)[11] ou por transición de fase desde γ diminuíndo a temperatura por baixo dos 158 K.[12] A estrutura que contén dous grupos C-H nun anel bencénico, o que se denomina DUO, foi analizada con espectroscopia infravermella.[13]

Outros usos editar

O coroneno foi utilizado na síntese de grafeno. Por exemplo, as moléculas de coroneno evaporadas nunha superficie de cobre a 1000 graos Celsius forman un retículo de grafeno que pode despois transferirse a outro substrato.[14]

Notas editar

  1. Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book). Cambridge: The Royal Society of Chemistry. 2014. p. 206. ISBN 978-0-85404-182-4. doi:10.1039/9781849733069-FP001. 
  2. 2,0 2,1 Haynes, p. 3.128
  3. Haynes, p. 5.145
  4. Bertarelli, Chiara. Molecules for organic electronics: intermolecular interactions vs properties. Dipartimento di Chimica, Politecnico di Milano
  5. Wang, Chen; Wang, Jianlin; Wu, Na; Xu, Miao; Yang, Xiaomei; Lu, Yalin; Zang, Ling (2017). "Donor–acceptor single cocrystal of coronene and perylene diimide: molecular self-assembly and charge-transfer photoluminescence". RSC Adv. 7 (4): 2382–2387. Bibcode:2017RSCAd...7.2382W. doi:10.1039/C6RA25447K. 
  6. Haynes, p. 5.174
  7. Fetzer, J. C. (2000). The Chemistry and Analysis of the Large Polycyclic Aromatic Hydrocarbons. Nova York: Wiley. 
  8. Karpatite. luminousminerals.com
  9. Carpathite. mindat.org
  10. Kaiho, Kunio; Aftabuzzaman, Md.; Jones, David S.; Tian, Li (2020). "Pulsed volcanic combustion events coincident with the end-Permian terrestrial disturbance and the following global crisis". Geology 49 (3): 289–293. doi:10.1130/G48022.1. 
  11. 11,0 11,1 11,2 Potticary, Jason; Terry, Lui R.; Bell, Christopher; Papanikolopoulos, Alexandros N.; Christianen, Peter C. M.; Engelkamp, Hans; Collins, Andrew M.; Fontanesi, Claudio; Kociok-Köhn, Gabriele; Crampin, Simon; Da Como, Enrico; Hall, Simon R. (2016). "An unforeseen polymorph of coronene by the application of magnetic fields during crystal growth". Nature Communications 7: 11555. Bibcode:2016NatCo...711555P. PMC 4866376. PMID 27161600. arXiv:1509.04120. doi:10.1038/ncomms11555. 
  12. Salzillo, Tommaso; Giunchi, Andrea; Masino, Matteo; Bedoya-Martínez, Natalia; Della Valle, Raffaele Guido; Brillante, Aldo; Girlando, Alberto; Venuti, Elisabetta (2018). "An Alternative Strategy to Polymorph Recognition at Work: The Emblematic Case of Coronene". Crystal Growth & Design 18 (9): 4869–4873. doi:10.1021/acs.cgd.8b00934. 
  13. Sasaki, Tatsuya; Yamada, Yasuhiro; Sato, Satoshi (2018-09-18). "Quantitative Analysis of Zigzag and Armchair Edges on Carbon Materials with and without Pentagons Using Infrared Spectroscopy". Analytical Chemistry 90 (18): 10724–10731. ISSN 0003-2700. PMID 30079720. doi:10.1021/acs.analchem.8b00949. 
  14. Wan, Xi; et al. (2013). "Enhanced Performance and Fermi-Level Estimation of Coronene-Derived Graphene Transistors on Self-Assembled Monolayer Modified Substrates in Large Areas". The Journal of Physical Chemistry C (ACS Publications) 117 (9): 4800–4807. doi:10.1021/jp309549z. 

Véxase tamén editar

Outros artigos editar

Bibliografía editar