כאן, אנו מציגים פרוטוקול לסנתז תרכובת אורגנית מורכבת מורכבת משלוש יחידות polyaromatic nonplanar, התאספה בקלות עם תשואות סבירות.
The main purpose of this video is to show 6 reaction steps of a convergent synthesis and prepare a complex molecule containing up to three nonplanar polyaromatic units, which are two corannulene moieties and a racemic hexahelicene linking them. The compound described in this work is a good host for fullerenes. Several common organic reactions, such as free-radical reactions, C-C coupling or click chemistry, are employed demonstrating the versatility of functionalization that this compound can accept. All of these reactions work for planar aromatic molecules. With subtle modifications, it is possible to achieve similar results for nonplanar polyaromatic compounds.
בשל הגיאומטריה, corannulene ו helicenes המיוחד שלהם, הם מולקולות אשר יכול לאמץ מבנה רחוק planarity להצמיח תכונות מעניינות. 1-15 בשנים האחרונות, החיפוש של קולטנים מולקולריים עבור ננו-צינוריות פחמן פולרנים הוא אזור פעיל מאוד 16-19 בשל, בעיקר, ליישומים הפוטנציאל שלהם כחומריים עבור תאים סולריים אורגניים, טרנזיסטורים, חיישנים והתקנים אחרים. 20-28 המשלה המעולה בכושר בין corannulene וכן פולרן משך את תשומת לבם של כמה חוקרים במטרה בעיצוב קולטנים מולקולריים מסוגלים הקמת עמותה מולקולרית ידי כוחות פיזור. 29-39
הכימיה של תרכובות polyaromatic nonplanar הנ"ל דומה לזה שתואר עבור מולקולות מישוריים לחלוטין, אבל זה לפעמים קשה למצוא תנאים מתאימים כדי להשיג selectivities רצוי ותשואות. 40 </sup> בעבודה זו אנו מציגים את הסינתזה של מולקולה (7) בעל שלוש יחידות polyaromatic בעוד כמה צעדים עם תשואות טובות על ידי יישום טכניקות קלות טיפוסיות המופיעות בכל מעבדת מחקר. המולקולה היא בעלת חשיבות רבה, כי זה יכול לאמץ קונפורמציה מלקחיים דמויים להקים אינטראקציות טובות עם C 60 37 בתמיסה; והוא עשוי לפתוח קו מחקר כמו קולטן פוטנציאל הודות פולרנים כיראליות גבוה כדי והמקשר helicene, שהינה מולקולה כיראליות בשל קיומו של ציר stereogenic. 41-45 עם זאת, רק helicene רצמית ישמש בעבודה זו.
בשלב זה, המגבלה היחידה לסנתז קולטנים אלה היא ההכנה helicenes ו corannulenes, שכן הם אינם זמינים מסחריים. אבל, על פי שיטות חדשות שפורסם במקומות אחר 46-48 הם ניתן להשיג בכמויות מתאימות בתוך פרק זמן קצר זמן סביר.
מתחם סופי 7 הוכן לאחר 6 צעדים מקדימים polyaromatic nonplanar 3 א ו 3 ב עם עד בינוני תשואות טובות מאוד בכל תגובה. המגבלה העיקרית שנצפתה מסלול זה היה bromination של תרכובות שניהם polyaromatic nonplanar. עם זאת, במקרה של מתחם 4 א, בסכו…
The authors have nothing to disclose.
This work was funded by the Spanish Ministerio de Economìa y Competitividad (CTQ 2013-41067-P). H.B. acknowledge with thanks a MEC-FPI grant.
2,15-Dimethylhexahelicene | N/A | N/A | Prepared according to reference 5b,c in the main text. |
Corannulene | N/A | N/A | Prepared according to reference 5a in the main text. |
N-Bromosuccinimide (NBS) | Sigma Aldrich | B8.125-5 | ReagentPlus®, 99%. Recrystallized from hot water. |
Benzoyl peroxide (BPO) | Sigma Aldrich | B-2030 | ~70% (titration). 30% water as stabilizer. |
Sodium azide | Sigma Aldrich | S2002 | ReagentPlus®, ≥99.5%. |
Gold (III) chloride Hydrate | Sigma Aldrich | 50778 | puriss. p.a., ACS reagent, ≥49% Au basis. |
Ethynyltrimethylsilane | Sigma Aldrich | 218170 | 98%. |
[PdCl2(dppf)] | N/A | N/A | Prepared according to reference 6 in the main text. |
CuI | N/A | N/A | Prepared according to reference 7 in the main text. |
KF | Sigma Aldrich | 307599 | 99%, spray-dried. |
(+)-Sodium L-ascorbate | Fluka | 11140 | BioXtra, ≥99.0% (NT). |
Copper(II) Sulphate 5-hydrate | Panreac | 131270 | for analysis. |
Carbon tetrachloride (CCl4) | Fluka | 87030 | for IR spectroscopy, ≥99.9%. |
Dichloromethane (DCM) | Fisher Scientific | D/1852/25 | Analytical reagent grade. Distilled prior to use. |
Hexane | Fisher Scientific | H/0355/25 | Analytical reagent grade. Distilled prior to use. |
Ethyl acetate | Scharlau | AC0145025S | Reagent grade. Distilled prior to use. |
Tetrahydrofuran (THF) | Fisher Scientific | T/0701/25 | Analytical reagent grade. Distilled prior to use. |
1,2-Dichloroethane (DCE) | Sigma Aldrich | D6,156-3 | ReagentPlus®, 99%. |
Methanol (MeOH) | VWR | 20847.36 | AnalaR NORMAPUR. |
Triethyl amine (NEt3) | Sigma Aldrich | T0886 | ≥99%. |
Silica gel | Acros | 360050010 | Particle size 40-60mm. |
Sand – low iron | Fisher Scientific | S/0360/63 | General purpose grade. |
TLC Silica gel 60 F254 | Merck | 1.05554.0001 | |
Monowave 300 (Microwave reactor) | Anton Para | ||
Sonicator | Grupo Selecta | 3000513 | 6 Litres. |