Propellane
கரிம வேதியியலில், புரோப்பல்லேன் என்பது பாலிசைக்ளிக் ஹைட்ரோகார்பன்களின் ஒரு வகுப்பைச் சேர்ந்த எந்தவொரு உறுப்பினரும் ஆவார், அதன் கார்பன் எலும்புக்கூடு ஒரு பொதுவான கார்பன்-கார்பன் சகப்பிணைப்பைப் பகிர்ந்து கொள்ளும் கார்பன் அணுக்களின் மூன்று வளையங்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த கருத்து 1966 ஆம் ஆண்டில் டி. கின்ஸ்பர்க் ப்ராபெல்லேன்களால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, சிறிய சுழற்சிகள் மிகவும் அழுத்தமாகவும் நிலையற்றதாகவும் உள்ளன, மேலும் அவை ஸ்டாஃபேன்கள் போன்ற சுவாரஸ்யமான கட்டமைப்புகளுடன் கூடிய பாலிமர்களாக எளிதில் மாற்றப்படுகின்றன. ஓரளவு இந்த காரணங்களுக்காக, அவை அதிக ஆராய்ச்சிக்கு உட்பட்டுள்ளன. பெயரிடல் இந்த பெயர் மூலக்கூறு ஒரு உந்துசக்தியுடன் ஒத்திருப்பதாகக் கருதப்படுவதிலிருந்து பெறப்பட்டதுஃ அதாவது, வளையங்கள் உந்துசக்தியின் கத்திகளாகவும், பகிரப்பட்ட சி-சி பிணைப்பு அதன் அச்சாகவும் இருக்கும். மூன்று சுழற்சிகளால் பகிரப்படும் பிணைப்பு பொதுவாக "பிரிட்ஜ்" என்று அழைக்கப்படுகிறது; பகிரப்பட்ட கார்பன் அணுக்கள் பின்னர் "பிரிட்ஜ் ஹெட்ஸ்" ஆகும். அனைத்து கார்பன் ப்ரொபெல்லேன்களின் ஹோமோலோக் தொடரின் IUPAC பெயரிடல் ட்ரைசைக்ளோ [x.y.z.01, (x + 2)] அல்கேன் என்று அழைக்கப்படும். இலக்கியத்தில் மிகவும் பொதுவான குறியீடு என்னவென்றால், வளையங்கள் x, y மற்றும் z கார்பன்களைக் கொண்ட குடும்ப உறுப்பினர், இரண்டு பிரிட்ஜ் ஹெட்களை எண்ணாமல்; அல்லது x + 2, y + 2, மற்றும் z + 2 கார்பன்களை எண்ணும். எனவே வேதியியல் சூத்திரம். x, y மற்றும் z க்கான குறைந்தபட்ச மதிப்பு 1 ஆகும், அதாவது மூன்று இணைக்கப்பட்ட சைக்ளோபிரோபில் வளையங்கள் [1.1.1] உந்துசக்தியை உருவாக்குகின்றன. வளையங்களுக்கு இடையில் கட்டமைப்பு வரிசை இல்லை; எடுத்துக்காட்டாக, [1.3.2] புரோப்பல்லேன் என்பது [3.2.1] புரோப்பல்லேனின் அதே பொருளாகும். எனவே, குறியீடுகளை குறைந்து வரும் வரிசையில் வரிசைப்படுத்துவது வழக்கம். மேலும், ஹெட்ரோசப்ஸ்டிட்யூட்டட் புரோபெல்லேன்கள் அல்லது கட்டமைப்பு ரீதியாக உட்பொதிக்கப்பட்ட புரோபெல்லேன் மோயிட்டிகள் உள்ளன, மேலும் அவை ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு மிகவும் சிக்கலான பெயரிடலைப் பின்பற்றுகின்றன (கீழே காண்க). பொதுவான பண்புகள் சிறிய சுழற்சிகளைக் கொண்ட ஸ்ட்ரெய்ன் ப்ராபெல்லேன்கள், அதாவது [1.1.1] புரோபெல்லேன் அல்லது [2.2.2] புரோபெல்லேன் போன்றவை அதிக முழுமையான ஸ்ட்ரெய்ன் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன. இரண்டு ஒன்றோடொன்று பிணைக்கப்பட்ட கார்பன்களும் அவற்றின் பிணைப்புகளும் ஒரு தலைகீழ் நாற்கர வடிவியல் என்றும் விவரிக்கப்படலாம். இதன் விளைவாக வரும் ஸ்டெரிக் திரிபு அத்தகைய சேர்மங்களை நிலையற்றதாகவும் அதிக எதிர்வினையாற்றக்கூடியதாகவும் ஆக்குகிறது. இண்டர்பிரிட்ஜ்ஹெட் சி-சி பிணைப்பு எளிதில் உடைக்கப்பட்டு (தன்னிச்சையாக கூட) குறைந்த அழுத்தமுள்ள மிதிவண்டி அல்லது மோனோசைக்ளிக் ஹைட்ரோகார்பன்களைக் கூட உருவாக்குகிறது. இந்த திரிபு-வெளியீட்டு வேதியியல் என்று அழைக்கப்படுவது கடினமான கட்டமைப்புகளை அணுகுவதற்கான உத்திகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆச்சரியப்படும் விதமாக, மற்ற சிறிய வளைய உறுப்பினர்களை ([2.1.1], [2.2.1], [2.2.1], [3.2.1], [3.1.1], மற்றும் [4.1.1]) விட மிகவும் அழுத்தமான உறுப்பினர் மிகவும் நிலையானது, இது இண்டர்பிரிட்ஜ்ஹெட் பிணைப்பின் சிறப்பு பிணைப்பு சூழ்நிலையால் விளக்கப்படலாம். பிணைப்பு பண்புகள் [n. 1] உந்துசக்திகள் போன்ற சிறிய வளைய உந்துசக்திகளின் பிணைப்பு நிலைமை விவாதத்திற்குரிய விஷயமாகும். சமீபத்திய கணக்கீட்டு ஆய்வுகள் இண்டர்பிரிட்ஜ்ஹெட் பிணைப்பை எலக்ட்ரான் அடர்த்தியின் அசாதாரண நேர்மறை லாப்லேஸ் ஆபரேட்டரைக் கொண்ட சார்ஜ்-ஷிப்ட் பிணைப்பாக விளக்குகின்றன. ஸ்டெர்லிங் மற்றும் பலர் மேற்கொண்ட ஆய்வுகள். மூன்று உறுப்பினர்களைக் கொண்ட பாலங்கள் மீது இடப்பெயர்ச்சி விளைவுகளை பரிந்துரைப்பது பாலி-விரட்டலை தளர்த்துகிறது, இதனால் உந்துசக்தியின் மையத்தை உறுதிப்படுத்துகிறது. வினைத்திறன் உந்துசக்திகள், குறிப்பாக செயற்கை முறையில் ஆய்வு செய்யப்பட்ட உந்துசக்தி, ஓம்நிஃபிலிக் வினைத்திறனைக் கொண்டிருப்பதாக அறியப்படுகிறது. எதிர்மின் அயனிகளும் ரேடிக்கல்களும் இண்டர்பிரிட்ஜ்ஹெட் பிணைப்பை நோக்கிச் சேர்க்கின்றன, இதன் விளைவாக பைசைக்ளோ [1.1.1] பென்டைல்-அலகுகள் உருவாகின்றன. மாறாக, காற்றேஷன்களும் உலோகங்களும் ட்ரைசைக்ளிக் மையத்தை மோனோசைக்ளிக் அமைப்புகளை நோக்கி சிதைக்கின்றன, பாலம் பிணைப்புகளைத் திறந்து எக்ஸோ-மெத்திலீன் சைக்ளோபியூட்டான்களை உருவாக்குகின்றன. [3.1.1] புரோபெல்லேனுக்கு தீவிரமான சேர்க்கை மட்டுமே பதிவாகியுள்ளது. மற்ற புரோப்பல்லேன்களின் வினைத்திறன் மிகவும் குறைவாகவே ஆராயப்படுகிறது மற்றும் அவற்றின் வினைத்திறன் விவரம் குறைவாகவே தெளிவாக உள்ளது. பாலிமரைசேஷன் கொள்கையளவில், எந்தவொரு உந்துசக்தியும் அச்சு சி-சி பிணைப்பை உடைத்து இரண்டு செயலில் உள்ள மையங்களுடன் ஒரு ரேடிக்கலை உருவாக்குவதன் மூலம் பாலிமரைஸ் செய்யப்படலாம், பின்னர் இந்த ரேடிக்கல்களை ஒரு நேரியல் சங்கிலியில் இணைக்கலாம். சிறிய சுழற்சிகளைக் கொண்ட ப்ரொபெல்லேன்களுக்கு ([1.1.1], [3.2.1], அல்லது 1,3-டைஹைட்ரோமாண்டேன் போன்றவை), இந்த செயல்முறை எளிதில் அடையப்படுகிறது, இது எளிய பாலிமர்கள் அல்லது மாற்று கோபாலிமர்களை உருவாக்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, [1.1.1] உந்துசக்தி தன்னிச்சையாக ஸ்டாஃபேன் எனப்படும் ஒரு சுவாரஸ்யமான கடினமான பாலிமரை உற்பத்தி செய்கிறது; மற்றும் [3.2.1] உந்துசக்தி அறை வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜனுடன் தன்னிச்சையாக இணைந்து ஒரு கோபாலிமரைக் கொடுக்கிறது, அங்கு பாலம்-திறக்கப்பட்ட உந்துசக்தி அலகுகள் [-C8H12-] [-O-O-] குழுக்களுடன் மாறி மாறி வருகின்றன. தொகுப்பு சிறிய சுழற்சி உந்துசக்திகள் அவற்றின் திரிபு காரணமாக ஒருங்கிணைக்க கடினமாக உள்ளன. பெரிய உறுப்பினர்களை எளிதில் பெற முடியும். வெபர் மற்றும் குக் 1978 ஆம் ஆண்டில் ஒரு பொதுவான முறையை விவரித்தனர், இது எந்த n ≤ 3 க்கும் [n. உறுப்பினர்கள் ட்ரு புரோபெல்லேன்கள் [1.1.1] புரோபெல்லேன், சி5எச்6, சிஏஎஸ் எண் (கே. வைபர்க் மற்றும் எஃப். வாக்கர், 1982). இது மிகவும் அழுத்தப்பட்ட மூலக்கூறு ஆகும்ஃ இரண்டு மைய கார்பன்களும் தலைகீழ் டெட்ராஹெட்ரான் வடிவவியலைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் மூன்று சுழற்சிகளில் ஒவ்வொன்றும் மோசமான அழுத்தப்பட்ட சைக்ளோப்ரோபேன் வளையமாகும். மத்திய பிணைப்பின் நீளம் பிற்பகல் 160 மணி மட்டுமே. இது ஒரு நிலையற்ற தயாரிப்பு ஆகும், இது 114 டிகிரி செல்சியஸில் 3-மெத்திலெனெசைக்ளோபியூட்டீனுக்கு வெப்ப ஐசோமெரைசேஷனுக்கு உட்படுகிறது, மேலும் அசிட்டிக் அமிலத்துடன் தன்னிச்சையாக வினைபுரிந்து மெத்திலெனெசைக்ளோபியூட்டேன் எஸ்டரை உருவாக்குகிறது. பல செயற்கை நடைமுறைகள் நிறுவப்பட்டுள்ளன, இது பைசைக்ளோ [1.1.1] பெண்டேனைப் பெறுவதற்கான தொகுப்புக்கு பயனுள்ள அளவுகளில் அணுகக்கூடியதாக இருக்கிறது, அவை பாரா-மாற்றப்பட்ட அரினே அமைப்புகளுக்கு பயோஐசோஸ்டெர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. ப்ரொபெல்லேன், சி6எச்8, சிஏஎஸ் எண் (கே. வைபர்க், எஃப். வாக்கர், டபிள்யூ. பிராட் மற்றும் ஜே. மைக்கேல்). இந்த கலவை அகச்சிவப்பு நிறமாலையியல் மூலம் 30 K இல் கண்டறியப்பட்டது, ஆனால் அறை வெப்பநிலையில் ஒரு நிலையான மூலக்கூறாக தனிமைப்படுத்தப்படவில்லை (2003 நிலவரப்படி). இது 50 K க்கு மேல் பாலிமரைஸ் செய்யப்படும் என்று நம்பப்படுகிறது. பகிரப்பட்ட கார்பன்களின் பிணைப்புகள் தலைகீழ் நாற்கர வடிவவியலைக் கொண்டுள்ளன; கலவையின் திரிபு ஆற்றல் 106 கிலோகலோரி/மோலாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. ப்ரொபெல்லேன், சி7எச்10, சிஏஎஸ் எண் (எஃப். வாக்கர், கே. வைபர்க் மற்றும் ஜே. மைக்கேல், 1982). கார உலோக அணுக்களுடன் வாயு-கட்ட டீஹாலோஜெனேஷன் பெறப்பட்டது. 50 K க்கும் குறைவான உறைந்த வாயு மேட்ரிக்ஸில் மட்டுமே நிலையானது; அதிக வெப்பநிலையில் ஒலிகோமெரைஸ் அல்லது பாலிமரைஸ் செய்கிறது. அச்சு பிணைப்பை உடைப்பதன் மூலம் வெளியிடப்படும் திரிபு ஆற்றல் 75 கிலோகலோரி/மோலாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. ப்ராபெல்லேன், சி7எச்10, சிஏஎஸ் எண் (காஸ்மேன், 1980; ஸ்ஸிமீஸ், 1992; ஆண்டர்சன், 2022). பல செயற்கை நடைமுறைகள் நிறுவப்பட்டுள்ளன, அவை மெட்டா-மாற்றப்பட்ட அரினே அமைப்புகளுக்கான ஐசோஸ்டெர்களாக முன்மொழியப்பட்ட பைசைக்ளோ [3.1.1] ஹெப்டேன்களைப் பெறுவதற்கான தொகுப்புக்கு பயனுள்ள அளவுகளில் அணுகக்கூடியவை. ப்ராபெல்லேன் அல்லது ட்ரைசைக்ளோ [3.2.1.01,5] ஆக்டேன், C8H12, CAS எண் (கே. வைபர்க் மற்றும் ஜி. பர்க்மேயர், 1969). தனிமைப்படுத்தக்கூடியது. பகிரப்பட்ட கார்பன்களில் தலைகீழ் நாற்கர வடிவவியலைக் கொண்டுள்ளது. 60 கிலோகலோரி/மோலின் மதிப்பிடப்பட்ட திரிபு ஆற்றல். தெர்மோலிசிஸுக்கு குறிப்பிடத்தக்க எதிர்ப்பு; டைஃபீனைல் ஈதர் கரைசலில் 195 டிகிரி செல்சியஸில் சுமார் 20 மணிநேர அரை ஆயுளுடன் பாலிமரைஸ் செய்கிறது. இது அறை வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜனுடன் தன்னிச்சையாக வினைபுரிந்து-O-O-பாலங்களுடன் ஒரு கோபாலிமரைக் கொடுக்கிறது. [4.1.1] புரோப்பல்லேன், சி8எச்12, சிஏஎஸ் எண் (டி. ஹாமோன், வி. ட்ரென்னரி, 1981) தனிமைப்படுத்தக்கூடியது. [2.2.2] புரோபெல்லேன் அல்லது ட்ரைசைக்ளோ [2.2.2.01,4] ஆக்டேன், சி8ஹெச்12, சிஏஎஸ் எண் (பி. ஈட்டன் மற்றும் ஜி. டெம்மே, 1973). மூன்று சைக்ளோபியூட்டேன் போன்ற வளையங்கள் மற்றும் அச்சு கார்பன்களில் மிகவும் சிதைந்த பிணைப்பு கோணங்கள் (அவற்றில் மூன்று கிட்டத்தட்ட 90 டிகிரி, மற்ற மூன்று கிட்டத்தட்ட 120 டிகிரி) காரணமாக இந்த உந்துசக்தி நிலையற்றது. இதன் திரிபு ஆற்றல் 93 கிலோகலோரி/மோலாக (390 கிலோகலோரி/மோலாக) இருக்கும் என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. [3] புரோப்பல்லேன், சி11எச்18, சிஏஎஸ் எண். இது 130 டிகிரி செல்சியஸில் உருகும் ஒரு நிலையான திண்மமாகும். இது 1978 ஆம் ஆண்டில் ராபர்ட் டபிள்யூ. வெபர் மற்றும் ஜேம்ஸ் எம். குக் ஆகியோரால் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது, அவர்கள் அனைத்து [n, 3,3] புரோபெல்லேன்களுக்கும் ஒரு பொதுவான செயற்கை வழியை உருவாக்கினர், இதில் n ≤ 3: [4.3.3] புரோபெல்லேன், C12H20, CAS எண் (ஆர். வெபர் மற்றும் ஜே. குக், 1978). 100-101 டிகிரி செல்சியஸில் உருகும் ஒரு நிலையான திண்மம். ப்ரொபெல்லேன், சி14எச்24, சிஏஎஸ் எண் (ஆர். வெபர் மற்றும் ஜே. குக், 1978). 275-277 டிகிரி செல்சியஸில் கொதிக்கும் எண்ணெய் திரவம். [10.3.3] ப்ராபெல்லேன், C18H32, CAS எண் (எஸ். யாங் மற்றும் ஜே. குக், 1976). 33-34 டிகிரி செல்சியஸில் சப்ளைம் செய்யும் ஒரு நிலையான திண்மம். ப்ராபெல்லேன் வழித்தோன்றல்கள் 1,3-டீஹைட்ரோமாண்டேன், C10H14 (பின்காக் மற்றும் டோருப்கா, 1969). இரண்டு ஹைட்ரஜன்களை அகற்றி, உள் பிணைப்பைச் சேர்ப்பதன் மூலம் இந்த கலவை முறையாக அடமண்டனில் இருந்து பெறப்படுகிறது. இதை புரோபெல்லேன் (அதன் அச்சு புதிய பிணைப்பாக இருக்கும்), அதன் இரண்டு பெரிய "புரோபெல்லர் பிளேடுகளுக்கு" இடையில் ஒரு கூடுதல் மெத்திலீன் பாலத்துடன் பார்க்க முடியும். இது நிலையற்றது மற்றும் எதிர்வினையாற்றக்கூடியது மற்றும் பாலிமரைஸ் செய்யப்படலாம். 2, 4-மெத்தனோ-2,4-டீஹைட்ரோடாமன்டேன்ஃ சி11எச்14 (மஜெர்ஸ்கி, 1980) இது ஒரு அடாமன்டைல்-கூண்டு உந்துசக்தியாக விளக்கப்படலாம். [1.1.1] புரோபெல்லேனின் ஓம்நிஃபிலிக் நடத்தையுடன் ஒற்றுமையைக் காட்டும் ஒரு பொதுவான வினைத்திறன் விவரக்குறிப்பு ஆராயப்பட்டது. உந்துசக்தி இயற்கை தயாரிப்புகளான டைக்ரோசெஃபோன் பி, [3.33] உந்துசக்தி மையத்துடன் கூடிய ஒரு செஸ்கிடர்பெனாய்டு 2008 ஆம் ஆண்டில் டைக்ரோசெஃபாலா பெந்தாமியிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டது. இது முதன்முதலில் 2018 ஆம் ஆண்டில் 1,3-சைக்ளோஆல்கானிடியோன்களிலிருந்து கார்போசைக்ளிக் புரோப்பல்லேன்களின் தொகுப்புக்கான பொதுவான மூலோபாயத்தைப் பயன்படுத்தி ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது. மேலும் காண்க சைக்ளோஆல்கேன் குறிப்புகள் ட்ரைசைக்ளிக் சேர்மங்கள் பாலிசைக்ளிக் அல்லாத அரோமாடிக் ஹைட்ரோகார்பன்கள்