Гелице́ны, полициклические ароматические молекулы, углеродный скелет которых построен из орто-конденсированных бензольных или других ароматических ядер. Число ароматических колец в структуре гелицена обозначают цифрой в квадратной скобке ([n]гелицен). Присутствие гетероатомов в структуре гелицена обозначается префиксом (аза- для атома азота, тиа- для серы, фосфа- для фосфора и т. д.). Первые два гелицена (7-аза[5]гелицен и 7,8-диаза[5]гелицен) были получены в 1903 г. немецкими химиками Я. Майзенхаймером и К. Витте при изучении процесса восстановления 2-нитронафталина. В 1912 г. был синтезирован первый карбо[4]гелицен, в 1918 г. получен первый карбо[5]гелицен.

Энантиомеры [6]гелицена.Энантиомеры [6]гелицена.При конденсации более чем трёх бензольных ядер возникают стерические затруднения, приводящие к сворачиванию молекулы в спиральную структуру. Гелицены обладают оптической активностью, существуют в виде двух энантиомеров: правозакрученной спирали [обозначается (+) или P] и левозакрученной спирали [(–) или M].

Физико-химические свойства

Гелицены – кристаллические вещества, растворимые в дихлорметане, хлороформе, этилацетате, толуоле, фенилхлориде.

Физические свойства гелиценов

Для гелиценов характерно высокое удельное вращение плоскости поляризации света, например –1670° для (–)-[5]гелицена, –9620° для (–)-[13]гелицена. При нагревании выше температуры плавления гелицены легко рацемизуются.

Ароматические ядра гелиценов в результате реакции электрофильного замещения подвергаются нитрованию, галогенированию, ацилированию. Бромопроизводные гелиценов используют для синтеза других производных (нитрилов, фосфинов, аминов, тиоэфиров и др.).

Гелицены участвуют в образовании комплексов с металлами.

Способы получения

Для получения гелиценов используют окислительную фотоциклизацию производных стильбена; реакции циклоизомеризации, катализируемые ионами металлов; синтезы на основе реакции Пшорра, ацилирования по Фиделю – Крафтсу или реакции Дильса – Альдера.

Применение

Гелицены используются в асимметрическом синтезе, для создания хиральных биосенсоров и переключателей, молекулярных моторов, в качестве жидких кристаллов, нелинейных оптических материалов, оптоэлектронных материалов, для получения полимеров, супрамолекулярных материалов и агрегатов.