Bistetraasteran

Bistetraasteran ist ein gesättigter polycyclischer C₂₀H₂₄-Kohlenwasserstoff mit einer käfigartigen Struktur aus der Gruppe der Asterane.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Bistetraasteran
Andere Namen	Nonacyclo[10.8.0.02,11.04,9.04,19.­06,17.07,16.09,14.014,19]eicosan
Summenformel	C20H24
Kurzbeschreibung	farblose Nadeln
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 110318-58-6 Wikidata Q70898882
Eigenschaften
Molare Masse	264,19 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	230–235 °C
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Darstellung

Die Darstellung von Bistetraasteran, die sich an dem Synthesekonzept von Tetraasteran aus dem Jahr 1975 orientiert, wurde 1987 beschrieben. Ausgangsverbindung ist das Dimethylencyclohexen 1, das mit Acetylendicarbonsäure 2 in Dioxan im Sinne einer Diels-Alder-Reaktion umgesetzt wird. Bei dieser Umsetzung erhält man mit einer Ausbeute von 60 % direkt das Anhydrid der Tetrahydronaphthalin-Verbindung 3. Die Belichtung dieses Anhydrids in Gegenwart von Benzophenon mit einer Quecksilberhochdrucklampe ergibt mit einer Ausbeute von 8 % ein Isomerengemisch aus mindestens vier Dimeren, welches die Verbindung 4 mit einem Anteil von 46 % enthält. Das Bisanhydrid 4 kann mit Natronlauge in 90 % Ausbeute zur Tetracarbonsäure 5 verseift werden. Die Umsetzung mit Bleitetraacetat und N-Chlorsuccinimid im Sinne einer Kochi-Reaktion nach einer Variante von Grob liefert die Tetrachlorverbindung 6, die mit einer nicht näher charakterisierten Pentachlorverbindung verunreinigt ist. Mit Natrium, in einer Mischung von Ethanol und THF als Lösungsmittel, gelingt die Dehalogenierung zu dem Bistetraasteran 7 in einer Ausbeute von 21 %.

Mehrstufige Synthese von Bisasteran

Eigenschaften

Im Bistetraasteran sind die acht miteinander verknüpften Cyclohexanringe in der Bootskonformation fixiert. So wie man die Verbindungen Adamantan oder Diamantan als Teilsegmente des Diamantgitters ansehen kann, sind Tetraasteran und Bistetraasteran Teile einer hypothetischen Kohlenstoffmodifikation mit einem Tetraasterangitter. Während im Diamantgitter die horizontalen und vertikalen Ebenen durch Cyclohexanringe in der energetisch günstigeren Sesselkonformation gebildet werden, würden im Tetraasterangitter die Cyclohexanringe sowohl in den horizontalen, als auch in den vertikalen Schichten in der Bootskonformation vorliegen.

Bistetraasteran kann durch Sublimation bei 80–100 °C und 0,3 mbar gereinigt werden und kristallisiert aus Methanol in farblosen Nadeln.