¿Por qué la bencina se dimeriza y no se trimeriza?

Question

¿Por qué la bencina prefiere someterse a la dimerización para estabilizarse, aunque el producto formado (bifenileno) sea antiaromático?

¿Por qué no sufre la trimerización a través de la siguiente vía, dando lugar a un compuesto aromático y presumiblemente más estable (trifenileno)?

Answer 1

Según la Wikipedia,

El bifenileno es bastante estable tanto química como térmicamente, y se comporta en muchos aspectos como un hidrocarburo aromático policíclico tradicional. Sin embargo, tanto las propiedades espectrales como las químicas muestran la influencia del anillo central [4n], lo que ha provocado un considerable interés en el sistema en cuanto a su grado de aromaticidad disminuida.

Esto implica que el bifenileno es bastante estable, a pesar de su antiaromaticidad.

En cuanto al trifenileno, no estoy seguro, y no lo dice en ningún sitio, pero quizá la energía libre de formación del trifenileno sea mucho mayor, ya que requiere que se junten más moléculas, lo que hace que la reacción no sea espontánea. Sin embargo, la bencina también se trimeriza, formando trifenileno.

Así, la bencina puede sufrir tanto la dimerización como la trimerización, formando dos productos diferentes, pero estables.

Como se ha solicitado, se dispone de una fuente más primaria aquí . Este sitio cita otras fuentes, cuyos enlaces he proporcionado en la cita.

Estas líneas dicen más o menos lo mismo:

Varias publicaciones recientes ( 2 3 4 5 6 ) concluyeron que el bifenileno posee una energía de deformación significativa del orden de 50-60 kcal/mol. Estas cifras son cuanto menos confusas, ya que difícilmente pueden existir moléculas que posean una tensión tan tremenda. Mientras tanto, el bifenileno es una molécula estable que ha sido sintetizada hace mucho tiempo, mientras que sus propiedades químicas muestran un comportamiento aromático típico.

Answer 2

Sólo para añadir a la respuesta anterior una posible teoría de por qué puede estar ocurriendo esto-:

El anillo central del bifenileno es mayoritariamente no aromático, como ha señalado mithoron en su comentario. Mi profesor dice que el anillo central tiene dos longitudes de enlace como resultado del efecto Jahn-Teller. Debido a los enlaces más largos entre los anillos, se rompe la conjugación entre los orbitales p de los átomos del anillo central, lo que hace que no sea aromático. Por lo tanto, no comparte sus propiedades con otros compuestos antiaromáticos.

Y el hecho de que el bifenileno sea el principal producto durante la reacción de polimerización del benceno se debe a la menor probabilidad de colisiones de 3 cuerpos, como señala Ron. La bencina, al ser un di-radical, es altamente reactiva, por lo que la cinética juega un papel importante en comparación con la termodinámica.