Els ivians: Unes noves molècules en forma d’hèlix

Posted on 22/04/2011 per

2


Els benzenoids són hidrocarburs policíclics aromàtics formats per anells de sis membres fusionats. N’hi ha de diferents tipus i entre ells els acens que són lineals com ara l’antracè, els fenacens que s’uneixen en forma de zig-zag com ara el fenantrè i els helicens que presenten una bonica estructura d’hèlix (veure Figura 1). En general els fenacens i els helicens tenen una aromaticitat semblant mentre que els acens són menys aromàtics i de fet són inestables a partir de set unitats de benzè fusionades. El fet que els fenacens siguin més aromàtics que els acens ho varem discutir en un article del 2007 titulat Polycyclic Benzenoids. Why Kinked is More Stable than Straight.

Figura 1. Els helicens a partir de n = 4 agafen forma d´hèlix.

Fins ara els helicens eren els únics hidrocarburs que tenien forma d’hèlix. Recentment, un grup de la Universitat Nacional Australiana de Canberra han sintetitzat unes molècules que han anomenat ivians que també presenten estructura d’hèlix. La seva recerca l’han presentat en un article recent del Chem. Sci. La síntesi la fan per ciclopropanació d’unes molècules que s’anomenen dendralens (Figura 2) i que van ser sintetitzades pel mateix grup l’any 2009 (veure article).

Figura 2. Dos exemples de dendralens amb n= 3 i 8.

La reacció de ciclopropanació que es porta a terme està resumida a la Figura 3 pel cas de n = 3. En el cas de n = 8 la reacció del [8]dendralè per donar el [8]ivià implica la formació simultània de 16 enllaços C-C!

Figura 3. Ciclopropanació del {3}dendralè per donar {3}ivià.

Els ivians són molècules acícliques de tipus 1,1-oligociclopropans. Tal com es pot veure a la Figura 4, de oligociclopropans se n’han sintetizat de diferents tipus, però faltava trobar una manera senzilla de sintetizar 1,1-oligociclopropans acíclics no substituïts, els anomenats ivians, i aquesta ha estat l’aportació del grup de Canberra.

Figura 4. Diferents tipus de oligociclopropans.

Tal com he dit abans i com es pot veure a la Figura 5, els ivians tenen una bonica forma d’hèlix que recorda el DNA o les α-hèlix de les proteïnes. Els ivians de n = 3 fins a 6 són líquids a temperatura ambient, mentre que per n = 7 i n = 8 ja són sòlids. En aquest sentit tenen un comportament semblant al dels hidrocarburs alifàtics.

Figura 5. Estructura molecular del ivià amb n = 8.

Una propietat interessant d’aquestes molècules és que l’hèlix que es forma pot girar en sentit de les agulles del rellotge o en sentit contrari (això també passa en els helicens). Els dos tipus d’hèlix que es poden formar són enantiòmers (veure Figura 6). La síntesi porta a un 50% de cadascuna de les dues hèlixs, és a dir, una mescla racèmica. Donada la importància de les molècules en forma d’hèlix a la natura, es tracta de molècules de gran interès i que amb tota seguretat seran estudiades amb més detall en el futur.

Figura 6. Dues hèlixs enantiomèriques del {6}ivià.

Advertisements