Durochinone
# Durochinone

Il durochinone, conosciuto anche come 2,3,5,6-tetrametilcicloesa-2,5-diene-1,4-dione, è un composto organico facente parte dei chinoni, avente formula $C_4(CH_3)_4O_2.$ In particolare, il durochinone è un chinone derivante dal durene, uno dei tre isomeri del tetrametilbenzene, dove i due gruppi -CH= sono stati sostituiti da altrettanti gruppi -C(=O)-. Il durochinone è collegato anche all'1,4-benzochinone, sul cui anello centrale, planare come quello del durochinone, sono legati quattro atomi di idrogeno invece di quattro gruppi metilici.

## Produzione

Il modo più efficace per ottenere il durochinone passa dalla nitrazione del durene (1,2,4,5-tetrametilbenzene), dalla riduzione della diammina ottenuta, il dinitrodurene, e quindi da un'ossidazione.

Un suo complesso organoferroso, il $(η^2,η^2-C_4(CH_3)_4O_2)Fe(CO)_3,$ si può ottenere dalla carbonilazione del 2-butino (conosciuto anche come dimetilacetilene) in presenza di ferro pentacarbonile.

## Utilizzo

Il durochinone è giunto alla ribalta nella prima decade degli anni Duemila in quanto utilizzato nella realizzazione di un "nanocervello" elettronico. Esso è stato infatti utilizzato per costruire una nanostruttura del diametro di due nanometri consistente di 17 molecole di durochinone, una posta al centro e le altre 16 poste ad anello attorno alla molecola centrale a cui sono connesse da legami a idrogeno, tutte quante sistemate su un substrato superficie d'oro e tutte quante utilizzate come porte logiche. A differenza dei transistor tradizionali, che possono assumere due soli stati logici, il durochinone, sfruttando le sue proprietà chimico-fisiche, può assumerne quattro, facendo ruotare indipendentemente i suoi gruppi metilici. Utilizzando un microscopio elettronico a effetto tunnel (STM) e modificando a comando lo stato della molecola centrale, i ricercatori dell'Istituto Nazionale di Scienza dei Materiali di Tsukuba, in Giappone, sostengono di poter impartire alle altre 16 molecole un conseguente e simultaneo cambio di stato, ottenendo potenzialmente circa 4,3 miliardi di possibili combinazioni (ossia 4 elevato alla 16). Ciò renderebbe possibile la costruzione di macchine in grado di processare 16 bit di informazione simultaneamente, a differenza delle odierne CPU che possono processarne solo uno.

I ricercatori hanno in seguito realizzato strutture ancora più complesse, costituite da 1 024 molecole di durochinone disposte a sfera attorno alla molecola centrale, che porterebbero ad avere $4^{1024}$ combinazioni possibili, rendendo possibile la realizzazione di macchine dalla potenza di calcolo gigantesca. Tuttavia, secondo gli stessi ricercatori giapponesi, l'utilizzo di tali strutture in un vero e proprio computer è ancora piuttosto lontana, data appunto la necessita di un STM per poterle comandare.

