Chciałbym wrócić do modelu z rysunku nr 4 na poprzedniej stronie. Dogodne ułożenie atomów wodoru grup CH sąsiednich pierścieni zasugerowało mi możliwość ich zstąpienia i połączenia „uwolnionych” wartościowości atomów węgla fragmentami butatrienowymi o postaci -CH=C=C=CH- (Orca4.2.1/ B3LYP/ def2-SVP/ hess-plus):
Jest to dla mnie niezwykle intrygująca cząsteczka. Fragmenty butatrienowe dość naturalnie układają się naprzemiennie jeden obok drugiego. Co ciekawe, drobinę tę można nie tylko rozbudowywać wzdłuż, ale również niejako w poprzek zastępując odpowiednie pary atomów wodoru kolejnymi fragmentami butatrienowymi (parametry obliczeń jak wyżej – 3Dmol niektóre wiązania podwójne pomija i traktuje je jak wiązania pojedyncze – można ten stan zmienić ręcznie w pliku sdf, albo mol, ale pozostawiłem krotność wiązań bez modyfikacji):
Kontynuowałem rozbudowę cząsteczki przez dodawanie kolejnych fragmentów butatrienowych (C47H12 – parametry optymalizacji jak wyżej):
I kolejnych do cząsteczki zawierającej 59 atomów węgla – C59H12 (Orca4.2.1/ PM3/ hess-plus, Mopac22/ PM7/ hess-plus)
Okazało się, że atomy wodoru są tak usytułowane, że pozwalały się zastąpić następnymi ugrupowaniami butatrienowymi i osiągnąć liczbę 107 atomów węgla w cząsteczce bez zmiany liczby 12 atomów wodoru – C107H12 (MOPAC22/ PM7/ hess-plus, Orca4.2.1/ PM3/ Hess-plus):
Ostatnią cząsteczką w tym etapie prac nad spiroallenami była molekuła powstała przez insercję atomu węgla =C= do fragmentów allenowych pierwszej cząsteczki pokazanej w części pierwszej tego wpisu. Oznacza to, że każdy łańcuch nienasycony jest układem butatrienowym (ściślej mówiąc powstały układ nie ma charakteru allenowego, ale zostawiam go tutaj ze względu na sposób jego wygenerowania). Cząsteczka o wzorze C31H12 została zoptymalizowana na poziomie DFT (Orca4.2.1/ B3LYP/ def2-SVP/ hess-plus):
Można zauważyć, że w cząsteczce tej znajdują się skrzydłowe grupy metylenowe. Pozwalają one na powielenie cząsteczki wyjściowej i utworzenie jej spiranowej wielokrotności. Tego zagadnienia jednak nie badałem (marzec 2024).