一連の完全にπ融合したプロペランで中央のC-C結合に沿ってひねる

立体炭素中心がなければ、立体構造の反転のための大きなエネルギー障壁がある場合、有機分子はキラルになる可能性があります。この作業では、芳香環と融合した6員旋回末梢部分を増やした一連の三環式プロペラン骨格について、立体構造の挙動を調査します。理論計算によれば、Trinaphtho [3.3.3]プロペランには、中央のC-C単一結合に沿ってねじれなしに、三級形状の3つの垂直ナフタレン環があります。一方、ヘキサベンゾ[4.4.4]プロペランはヘキサフェニレタン様Caを示します。6メッキの3つのメンバー型リングループによって引き起こされる高い輻輳のため、ひねりの反転のために64 kcal mol-1の大きな活性化エネルギーで結合に沿って60°ねじれます。実際、[4.4.4]プロペランは、146°Cでの加熱に向けて、カイロショウジョウバエの安定したペアを与えます。対照的に、ハイブリッド[4.3.3]プロペランは、-80°Cでも2つのねじれた立体構造の間に速い相互変換を示します。

Without stereogenic carbon centers, organic molecules can be chiral when they have large energy barriers for conformational inversion. In this work, conformational behaviors are investigated for a series of tricyclic propellane skeletons with increasing 6-membered-ring peripheral moieties fused with aromatic rings. According to theoretical calculations, trinaphtho[3.3.3]propellane has three vertical naphthalene rings like triptycene shape without torsion along the central C-C single bond. On the other hand, hexabenzo[4.4.4]propellane shows hexaphenylethane-like ca. 60° twist along the bond with large activation energy of 64 kcal mol-1 for twist inversion because of the high congestion caused by three 6-membered-ring loops. Indeed, the [4.4.4]propellane gives a stable pair of chiroptical enantiomers toward heating at 146 °C. By contrast, a hybrid [4.3.3]propellane exhibits fast interconversion between two twisted conformations even at -80 °C.