Eptazina

composto chimico

La eptazina o tri-s-triazina è un composto organico con formula C6N7H3, costituito dalla fusione di tre unità s-triazina. In condizioni normali è un solido giallo, debolmente fluorescente, solubile in solventi organici ma decomposto dall'acqua in presenza di luce.[1][2][3]

Eptazina
Formula di struttura dell'eptazina
Formula di struttura dell'eptazina
Modello molecolare dell'eptazina
Modello molecolare dell'eptazina
Nome IUPAC
1,3,4,6,7,9,9b-Eptaazafenalene
Nomi alternativi
Tri-s-triazina, 1,3,4,6,7,9-Exaazaciclo[3.3.3]azina
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC6H3N7
Massa molecolare (u)173,14
Aspettosolido giallo
Numero CAS204-34-2
PubChem136027
SMILES
C1=NC2=NC=NC3=NC=NC(=N1)N23
Proprietà chimico-fisiche
Solubilità in acquainsolubile
Temperatura di fusione>300 °C (573 K)
Indicazioni di sicurezza

Il nome eptazina è utilizzato anche per i suoi derivati, dove i tre idrogeni sono stati sostituiti da altri gruppi funzionali. Oligomeri e polimeri dell'eptazina sono stati scoperti già nel 19º secolo, ma il loro studio è stato a lungo ostacolato dalla loro generale insolubilità. Questi composti sono usati come ritardanti di fiamma. I derivati dell'eptazina sono diventati oggetto di interesse per potenziali applicazioni in materiali per ottica non lineare, esplosivi, e per la costruzione di metal organic frameworks.[4][5]

In un articolo pubblicato nel 1835 Justus von Liebig riporta che Jöns Jacob Berzelius scoprì che l'accensione del tiocianato mercurico Hg(SCN)2 produceva H2S, acido cianidrico HCN, e un residuo giallo insolubile. Liebig esaminò questo residuo e ne definì la composizione come (C2N3H)n attribuendogli il nome melone.[5][6] Negli anni seguenti Leopold Gmelin e Wilhelm Henneberg prepararono altri composti correlati con quelli preparati da Liebig, chiamandoli melonati e ciamelurati.[7][8][9]

La struttura di questi composti fu chiarita solo nel 1937 da Linus Pauling e James Holmes Sturdivant. Tramite misure di cristallografia a raggi X stabilirono che i composti contenevano un nucleo C6N7 di anelli triazinici fusi, che chiamarono "nucleo ciamelurico".[4][9] La sintesi dell'eptazina vera e propria è stata descritta solo nel 1982.[1]

Struttura molecolare e configurazione elettronica

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L'eptazina cristallizza nel sistema ortorombico, gruppo spaziale Pbca, con costanti di reticolo a = 722,5 pm, b = 2719,3 pm, c = 1385,8 pm, 16 unità di formula per cella elementare. La molecola risulta planare.[1]

Secondo Pauling e Sturdivant, il modo migliore di descrivere la configurazione elettronica dell'eptazina è tramite 20 diverse strutture di risonanza, rappresentate nell'immagine successiva. Nelle ultime tre strutture ci sono 6 possibilità distinte dovute a rotazione e inversione speculare della molecola.[9]

II
III - VIII
IX - XIV
XV - XX

Calcoli teorici indicano che nell'eptazina e in alcuni suoi derivati il più basso stato eccitato di tripletto (T1) sia situato ad energia maggiore del più basso singoletto eccitato (S1). È stato quindi sostenuto che l'eptazina costituisca il primo esempio di molecola organica a guscio chiuso che viola la prima regola di Hund.[3]

Bibliografia

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