Фульвале́н (біциклопентадієніліде́н) — представник родини фульваленів із молекулярною формулою C10H8.
Він становить теоретичний інтерес як один із найпростіших небензоїдних спряжених вуглеводнів. Фульвален є нестабільним ізомером більш поширених бензоїдних ароматичних сполук — нафталену та азулену. Структурно фульвален складається з двох п'ятичленних кілець, кожне з яких має два подвійні зв'язки, що з'єднані між собою ще одним (п'ятим) подвійним зв'язком. Сполука має молекулярну симетрію D2h.
Історія
Спроба синтезу фульвалену в 1951 році Посоном і Кілі призвела до випадкового відкриття фероцену. Про його успішний синтез вперше повідомив у 1958 році Е. А. Матцнер, який працював під керівництвом Вільяма фон Еггерса Дорінга.Dissertation Abstracts Int'l 26-06 page 3270 6411876. У цьому методі циклопентадієнільний аніон сполучають за допомогою йоду в дигідрофульвален. Подвійне депротонування дигідрофульвалену н-бутиллітієм дає дилітієве похідне, яке потім окиснюється киснем.
Фульвален спостерігали за допомогою УФ-спектроскопії при 77 K (−196 °C) під час фотолізу діазоциклопентадієну, який ініціює димеризацію похідних циклопентадієну − карбенів. Сполуку вдалося ізолювати лише у 1986 році; було встановлено, що вона є неароматичною. При температурі вище −50 °C (223 K) фульвален димеризується за типом реакції Дільса — Альдера.
Похідні Окрім основного пентафульвалену, відома низка його похідних та структурних аналогів, які відрізняються кількістю атомів вуглецю в кільцях або наявністю замісників, що стабілізують молекулу. Перхлорофульвален (C10Cl8). На відміну від нестабільного материнського фульвалену, його перхлороване похідне є досить стійкою кристалічною сполукою темно-фіолетового кольору з температурою плавлення близько 200 °C. Стабільність зумовлена електронними ефектами восьми атомів хлору та стеричним захистом подвійного зв'язку. (TTF). Це сірковмісний аналог, де атоми вуглецю в кільцях частково заміщені на сірку. TTF є одним із найбільш вивчених органічних напівпровідників. Його солі з переносом заряду (наприклад, солі з TCNQ (7,7,8,8-тетраціанохінодиметаном)) мають металеву провідність і були першими відкритими «органічними металами». Вищі гомологи (нонафульвалени). Використовуючи метод окисного сполучення аніонів за допомогою солей срібла або міді , було синтезовано сполуки з більшими кільцями. Зокрема, відомі нонапентафульвален (з одним 5-членним та одним 9-членним кільцем) та нонафульвален (з двома 9-членними кільцями). Ці сполуки мають інтерес для теорії ароматичності, оскільки вони демонструють сильне чергування одинарних і подвійних зв'язків і не є ароматичними. Гептафульвален. Аналог, що складається з двох семичленних кілець. Він також є нестабільною сполукою, що схильна до полімеризації, і має глибоке червоно-коричневе забарвлення. Його дослідження підтвердили, що він має структуру з фіксованими подвійними зв'язками (полієновий характер).
Примітки