Un silabenzène est un composé hétéroaromatique contenant un ou plusieurs atomes de silicium à la place des atomes de carbone du benzène. Une substitution unique conduit au silabenzène proprement dit ; des substitutions supplémentaires donnent un disilabenzène (3 isomères théoriques), un trisilabenzène (3 isomères), etc.
Les silabenzènes ont fait l'objet de nombreuses études théoriques et de synthèse de la part de chimistes organiciens s'intéressant à la question de savoir si les analogues du benzène comportant des éléments du groupe IV plus lourds que le carbone — tels que le silabenzène, le stannabenzène et le germabenzène, qualifiés de « benzènes lourds » — présentent un caractère aromatique.
Plusieurs composés hétéroaromatiques contenant de l'Oxygène, de l'Azote et du soufre sont connus depuis les débuts de la chimie organique., le silabenzène a longtemps été considéré comme un composé transitoire et inisolable, détecté uniquement dans des matrices à basse température ou sous forme d'adduit de Diels-Alder. Cependant, ces dernières années, un silabenzène stabilisé cinétiquement ainsi que d'autres composés aromatiques lourds contenant des atomes de silicium ou de germanium ont été décrits.
Synthèse Plusieurs tentatives de synthèse de silabenzènes stables ont été rapportées depuis la fin des années 1970, utilisant des substituants encombrants bien connus tels que le groupe tert- butyle (1,1-diméthyléthyle) ou le groupe TMS ( triméthylsilyle ). Cependant, ces silabenzènes réagissent facilement entre eux pour donner le dimère correspondant, même à basse température (inférieure à -100 °C ), en raison de la forte réactivité des liaisons π silicium - carbone. En 1978, Barton et Burns ont décrit la pyrolyse en flux continu du 1 méthyl-1 allyl-1 silacyclohexa-2,4 diène dans un tube de quartz chauffé à . °C en utilisant soit l'éthyne, soit le perfluoro-2-butyne comme réactif et gaz vecteur, on a obtenu les adduits de Diels-Alder du méthyl-1 silylbenzène, 1 méthyl-1 sila bicyclo[2.2.2] octatriène ou 1 méthyl-2,3 bis(trifluorométhyl)-1 sila bicyclo[2.2.2] octatriène, respectivement, par le biais d'une réaction rétro-ène.
Suite à la synthèse du 2-silanaphtalène, analogue du naphtalène, le premier composé sila-aromatique, par Norihiro Tokitoh et Renji Okazaki en 1997 ; la même équipe a décrit un silabenzène thermiquement stable en 2000 a grâce à un nouveau groupe protecteur stérique. Un dérivé du 9-sila -anthracène a été décrit en 2002, ainsi qu'un 1-silanaphtalène la même année
Propriétés et réactions Le silabenzène isolé réagit avec divers réactifs aux positions 1,2 ou 1,4 pour donner des produits de type diène, détruisant ainsi son aromaticité. Il diffère du benzène, qui réagit avec les électrophiles pour former des benzènes substitués plutôt que des diènes, en conservant son aromaticité. Le silicium étant un semi-métal Élément chimique, la liaison π Si-C du silabenzène est fortement polarisée et facilement rompue.
Silabenzène est également photosensible ; l’irradiation ultraviolette produit l’ isomère de valence, le silabenzvalène. Cependant, les calculs théoriques et les déplacements chimiques RMN des silabenzènes montrent que le silabenzène est un composé aromatique, malgré sa réactivité différente de celle du benzène et d’autres composés aromatiques classiques.
Références
Catégorie:Composé cyclique à six atomes Catégorie:Composé hétérocyclique Catégorie:Composé organosilicié