Квадрициклан

Молекула квадрициклана имеет сильно напряженную структуру (78,7 ккал/моль)^[1]. В отсутствие катализатора при низких температурах Изомеризация квадрициклана протекает медленно (время полупревращения при 140 °C составляет 14 ч)^[2]. Из-за напряжённой структуры и термической стабильности квадрициклан изучался достаточно широко.

Под действием ультрафиолетового излучения (~300 нм) в присутствии сенсибилизатора норборнадиен изомеризуется в квадрициклан^[3]. Обратное превращение напряжённого квадрициклана в норборнадиен протекает с выделением тепла. Благодаря данному свойству реакция была предложена для запасания солнечной энергии^[4][5]. Высокая энергия квадрициклана дала начало его использованию в качестве добавки к ракетному топливу. Однако, при температуре выше 200 °C квадрициклан подвергается термическому разложению, в то время как двигательные установки могут работать при температурах, превышающих 500 °C^[6].

Квадрициклан получают облучением норборнадиена в присутствии кетона Михлера^[7]. Предложены также другие сенсибилизаторы, например, ацетон, бензофенон, ацетофенон и т. д., однако, при их использовании выход продукта понижается. Также для повышения выхода желательно использовать свежеперегнанный норборнадиен^[3].

Квадрициклан вступает в реакцию со многими диенофилами с образованием аддуктов соотношением 1:1^[8]. На основе этого свойства была предложена биоортогональная реакция — квадрициклановое лигирование, позволившая селективно модифицировать белковые молекулы низкомолекулярными метками^[9].