Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Циклобутан представляет собой циклоалкан и органическое соединение с формулой (CH 2 ) 4 . Циклобутан - это бесцветный газ, коммерчески доступный в виде сжиженного газа . Производные циклобутана называются циклобутанами. Сам по себе циклобутан не имеет коммерческого или биологического значения, но более сложные производные важны в биологии и биотехнологии. [1]

Структура [ править ]

Валентные углы между атомами углерода значительно напряжены и, как таковые, имеют более низкие энергии связи, чем связанные линейные или недеформированные углеводороды, например бутан или циклогексан . Таким образом, циклобутан нестабилен при температуре выше примерно 500 ° C.

Четыре атома углерода в циклобутане не компланарны; вместо этого кольцо обычно принимает сложенную или «сморщенную» форму . [2] Один из атомов углерода образует угол 25 ° с плоскостью, образованной другими тремя атомами углерода. Таким образом уменьшаются некоторые затмевающие взаимодействия. Внешность также известна как «бабочка». Эквивалентные сморщенные конформации взаимопревращаются:

Циклобутаны в биологии и биотехнологии [ править ]

Несмотря на внутреннее напряжение, мотив циклобутана действительно встречается в природе. Одним из примеров являются необычными pentacycloanammoxic кислоты , [3] , который является ladderane состоит из 5 плавленых единиц циклобутановых. Расчетная деформация этого соединения в 3 раза выше, чем у циклобутана. Соединение содержится в бактериях, выполняющих процесс анаммокс, где оно образует часть плотной и очень плотной мембраны, которая, как считается, защищает организм от токсичных гидроксиламина и гидразина, участвующих в производстве азота и воды из нитрит- ионов и аммиака . [4] Некоторые родственные фенестраны также встречаются в природе.[ необходима цитата ]

Фотодимеры циклобутана (CPD) образуются в результате фотохимических реакций, которые приводят к связыванию двойных связей C = C пиримидинов . [5] [6] [7] Димеры тимина ( димеры TT), образованные между двумя тиминами, являются наиболее распространенными из CPD. CPD легко восстанавливаются ферментами репарации эксцизией нуклеотидов . У большинства организмов они также могут быть восстановлены фотолиазами, семейством светозависимых ферментов. Пигментная ксеродермия - это генетическое заболевание, повреждение которого невозможно исправить, что приводит к изменению цвета кожи и опухолям, вызванным воздействием ультрафиолетового света .

Карбоплатин - популярное противоопухолевое средство , производное циклобутан-1,1-дикарбоновой кислоты.

Подготовка [ править ]

Существует множество методов получения циклобутанов. Алкены димеризуются при облучении УФ-светом. 1,4-Дигалобутаны превращаются в циклобутаны при дегалогенировании восстанавливающими металлами.

Циклобутан был впервые синтезирован в 1907 году Джеймсом Брюсом и Ричардом Вильштеттером путем гидрирования циклобутена в присутствии никеля. [8]

См. Также [ править ]

  • Бутан
  • Октафторциклобутан

Ссылки [ править ]

  1. ^ Цви Раппопорт, Джоэл Ф. Либман, изд. (2005). Химия циклобутанов . ПАТАИ Химия функциональных групп. Джон Вили и сыновья. DOI : 10.1002 / 0470864028 . ISBN 9780470864029.
  2. ^ Циклоалканы . Британская энциклопедия
  3. ^ JS Sinninghe Damsté, M. Strous, WIC Rijpstra, EC Hopmans, JAJ Geenevasen, ACT van Duin, LA van Niftrik и MSM Jetten (2002). «Линейно связанные липиды циклобутана образуют плотную бактериальную мембрану». Природа . 419 (6908): 708–712. Bibcode : 2002Natur.419..708S . DOI : 10,1038 / природа01128 . PMID 12384695 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ Винсент Маскитти и Э. Джей Кори (2006). «Энантиоселективный синтез пентациклоанаммоксической кислоты». Варенье. Chem. Soc. 128 (10): 3118–9. DOI : 10.1021 / ja058370g . PMID 16522072 .  Авторы заявляют, что способ биосинтеза довольно загадочен.
  5. ^ RB Setlow (1966). «Димеры пиримидинов циклобутанового типа в полинуклеотидах». Наука . 153 (3734): 379–386. Bibcode : 1966Sci ... 153..379S . DOI : 10.1126 / science.153.3734.379 . PMID 5328566 . 
  6. ^ Обзоры экспертов в области молекулярной медицины (2 декабря 2002 г.). «Структура основных УФ-индуцированных фотопродуктов в ДНК» (PDF) . Издательство Кембриджского университета. Архивировано 21 марта 2005 года из оригинального (PDF) . Проверено 16 августа 2009 года .
  7. ^ Кристофер Мэтьюз; К.Э. Ван Холд (1990). Биохимия (2-е изд.). Публикация Бенджамина Каммингса. п. 1168 . ISBN 978-0-8053-5015-9.
  8. ^ Ричард Вильштеттер; Джеймс Брюс (1907). "Zur Kenntnis der Cyclobutanreihe" [О наших знаниях о циклобутановом ряду]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 40 (4): 3979–3999. DOI : 10.1002 / cber.19070400407 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Ссылка на техническое описание