Studio della forma di riga del K3C60 - Dipartimento di Fisica e ...
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20 2. Sintesi <strong>di</strong> Fulleriti Cationiche<br />
reazione <strong>di</strong> alchilazione <strong>di</strong> Frie<strong>del</strong>-Crafts un alogenuro alchilico è in grado <strong>di</strong> alchilare un<br />
anello aromatico grazie all’ausilio <strong>di</strong> un acido <strong>di</strong> Lewis (figura: 15):<br />
Figura 15: Schema <strong><strong>del</strong>la</strong> reazione <strong>di</strong> F rie<strong>del</strong> − Crafts.<br />
il meccanismo <strong>di</strong> reazione convenzionale (figura 16) prevede la <strong>forma</strong>zione <strong>del</strong> carbocatione<br />
alchilico me<strong>di</strong>ante l’azione <strong>del</strong>l’acido <strong>di</strong> Lewis per <strong>forma</strong>re [R + (AlCl4) − ] ,tuttavia la specie<br />
carbocationica reagisce quasi istantaneamente con l’anello aromatico per dare l’ad<strong>di</strong>zione ed<br />
è quin<strong>di</strong> impossibile isolarla in queste con<strong>di</strong>zioni.<br />
L’idea <strong>di</strong> Olah fu quin<strong>di</strong> <strong>di</strong> eliminare qualsiasi minaccia alla vita <strong>del</strong> carbocatione e <strong>di</strong><br />
operare nelle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> temperatura e solvente necessarie a farlo sopravvivere.<br />
Un esempio <strong>di</strong> reazione <strong>di</strong> sintesi <strong>di</strong> carbocatione permanente stu<strong>di</strong>ata da quest’ultimo è<br />
riportata in figura 17: in questa reazione SbF5 è un acido <strong>di</strong> Lewis molto forte in grado <strong>di</strong><br />
ionizzare il fluoruro acilico (l’attaco <strong>del</strong> pentalogenuro <strong>di</strong> antimonio al fluoruro acilico segue<br />
la stessa logica <strong>del</strong>l’attacco <strong>del</strong> AlCl3 sul alogenuro alchilico nella reazione <strong>di</strong> Frie<strong>del</strong>-Crafts)<br />
e <strong>forma</strong>re un carbocatione carbonilico che, per successiva eliminazione (figura 17) <strong>di</strong> CO<br />
promuove la <strong>forma</strong>zione <strong>di</strong> un carbocatione stabilizzato da SbF − 6<br />
(<strong>di</strong> cui <strong>di</strong>scuteremo succes-<br />
sivamente le capiacità <strong>di</strong> controione) e persistente. Olah stu<strong>di</strong>ò con NMR il suo composto e<br />
riuscì a <strong>di</strong>mostrare l’esistenza <strong>del</strong> carbocatione permanente. Lo stu<strong>di</strong>o dei carbocationi valse<br />
a George A. Olah il Premio Nobel per la chimica nel 1994 e gli permise <strong>di</strong> razionalizzare<br />
in due categorie questi particolari composti:<br />
• Carbocationi Trivalenti Classici: questa categoria comprende tutti quei carbocationi<br />
che contengono un atomo <strong>di</strong> C ibri<strong>di</strong>zzato sp 2 deficiente <strong>di</strong> elettroni. Lo ione, in assenza<br />
<strong>di</strong> impe<strong>di</strong>menti sterici o rigi<strong>di</strong>tà strutturali (come ad esempio nel C60 dove la struttura<br />
Figura 16: Meccanismo <strong><strong>del</strong>la</strong> reazione <strong>di</strong> Frie<strong>del</strong>-Crafts, dove si nota chiaramente l’azione <strong>di</strong><br />
Acido <strong>di</strong> Lewis <strong>di</strong> AlCl3 e l’attacco <strong>del</strong> carbocatione sull’anello aromatico.
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