Введение
Химическая реакция
Реакция Бингеля в химии фуллеренов – это реакция циклопропанирования фуллерена, приводящая к образованию метанофуллерена, впервые обнаруженная К. Бингелем в 1993 году с использованием бромпроизводного диэтилмалоната в присутствии основания, такого как гидрид натрия или DBU. Предпочтительными двойными связями для этой реакции на поверхности фуллерена являются более короткие связи в местах соединения двух шестиугольников (6-6 связи), а движущей силой является снятие стерических напряжений. Реакция важна в области химии, поскольку позволяет вводить полезные заместители в структуру фуллерена. Эти заместители изменяют их свойства, например, растворимость и электрохимическое поведение, и, следовательно, расширяют спектр возможных технических применений.
The Bingel reaction in fullerene chemistry is a fullerene cyclopropanation reaction to a methanofullerene first discovered by C. Bingel in 1993 with the bromo derivative of diethyl malonate in the presence of a base such as sodium hydride or DBU. The preferred double bonds for this reaction on the fullerene surface are the shorter bonds at the junctions of two hexagons (6 6 bonds) and the driving force is relief of steric strain. The reaction is of importance in the field of chemistry because it allows the introduction of useful extensions to the fullerene sphere. These extensions alter their properties, for instance solubility and electrochemical behavior, and therefore widen the range of potential technical applications.
Механизм реакции
Реакционный механизм этой реакции следующий: основание отщепляет кислый протон малоната, образуя карбанион или энолят, который вступает в реакцию с электронодефицитной двойной связью фуллерена посредством нуклеофильного присоединения. В результате образуется карбанион, который замещает бром в нуклеофильной алифатической реакции замещения, приводящей к внутримолекулярному замыканию циклопропанового кольца.
Область применения
Реакция Бингеля — популярный метод в химии фуллеренов. Малонат (функционализированный атомом галогена) часто получают in situ в смеси основания и тетраброметана или йода. Также известно, что реакция протекает с заменой сложноэфирных групп на алкиновые группы в диалкинилметанофуллеронах. В реакции Бингеля происходит альтернативный конъюгатный путь, приводящий к образованию фуллерен-дигидропиррола.
Реакция Ретро-Бингеля
Существуют методики удаления метоксигруппы, основанные на электролитической редукции или амальгамированном магнии.