Herstellung eines Corannulene-funktionalisierten Hexahelicen von Kupfer (I) -katalysierte Alkin-Azid-Cyclo von Nichtplanare Polyaromatische Einheiten

Zusammenfassung

Hier präsentieren wir ein Protokoll einer komplexen organischen Verbindung zu synthetisieren, die aus drei nichtplanaren polyaromatischen Einheiten zusammengebaut leicht mit vernünftigen Ausbeuten.

Zusammenfassung

Der Hauptzweck dieses Videos besteht darin, 6 Reaktionsschritte einer konvergenten Synthese zu zeigen und ein komplexes Molekül herzustellen, das bis zu drei nichtplanare polyaromatische Einheiten enthält, die zwei Corannulen-Einheiten und ein racemisches Hexahelicen sind, das sie verbindet. Die in dieser Arbeit beschriebene Verbindung ist ein guter Wirt für Fullerene. Mehrere gängige organische Reaktionen, wie z. B. Reaktionen mit freien Radikalen, C-C-Kopplung oder Click-Chemie, werden eingesetzt, was die Vielseitigkeit der Funktionalisierung zeigt, die diese Verbindung akzeptieren kann. Alle diese Reaktionen funktionieren bei planaren aromatischen Molekülen. Mit subtilen Modifikationen ist es möglich, ähnliche Ergebnisse für nichtplanare polyaromatische Verbindungen zu erzielen.

Einleitung

Aufgrund ihrer speziellen Geometrie, Corannulen und Helicene sind Moleküle , die eine Struktur weit von der Planarität und führen zu interessanten Eigenschaften. ^1-15 In den letzten Jahren übernehmen kann, ist die Suche nach molekularen Rezeptoren für Kohlenstoff - Nanoröhrchen und Fullerene ein sehr aktives Gebiet ^16-19 durch, vor allem, um ihre potenziellen Anwendungen als Materialien für organische Solarzellen, Transistoren, Sensoren und andere Geräte. ^20-28 die hervorragende Ergänzung in der Form zwischen Corannulen und einem Fulleren haben die Aufmerksamkeit von mehreren Forschern mit dem Ziel der Gestaltung angezogen molekularen....

Protokoll

1. Funktionalisierung 2,15-Dimethylhexahelicene

1. Bromierung von 2,15-dimethylhexahelicene
   1. Wiegen 0,356 g (1,0 mmol) 2,15-dimethylhexahelicene, 0,374 g (2,1 mmol) frisch umkristallisiert N - Bromsuccinimid (NBS) und 24 mg (0.07 mmol) Benzoylperoxid (BPO) (70% wt mit 30% Wasser als Stabilisator). Platzieren alle Feststoffe in einem 100 ml Schlenk-Kolben mit einem magnetischen Rührstab. Setzen Sie unter Stickstoffatmosphäre durch drei Zyklen der Gasevakuierung anschließend mit Inertgas in der Schlenk Linie Nachfüllen.
   2. Hinzufügen 21 ml Kohlenstofftetrachlorid (CCl _4). Entgasen der Lösung....

Ergebnisse

Corannulene (3 a) und 2,15-dimethylhexahelicene (3 b) hergestellt werden konnten folgende aktuelle Methoden ^46-48 auf einfache Art und Weise mit sehr guten Ausbeuten (Abbildung 5). Sowohl ein gemeinsames Molekül teilen, 2,7-Dimethylnaphthalin, als Ausgangsmaterial, Anstieg geben zu einer divergenten konvergente Synthese des fertigen Moleküls.

Diskussion

Endgültige Verbindung 7 wurde bei jeder Reaktion nach 6 Stufen von nichtplanaren polyaromatischen Vorstufen 3 a und 3 b mit mäßigen bis sehr guten Ausbeuten hergestellt. Die wichtigste Einschränkung in dieser Strecke zu beobachten war die Bromierungsreaktion der beiden nicht-planaren polyaromatischen Verbindungen. Im Fall der Verbindung 4 jedoch ein, kann eine erhebliche Menge an freiem Corannulen für w.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
2,15-Dimethylhexahelicen	N/A	N/A	Hergestellt gemäß Referenz 5b,c im Haupttext.
Corannulen	N/A	N/A	Hergestellt gemäß Referenz 5a im Haupttext.
N-Bromosuccinimid (NBS)	Sigma Aldrich	B8.125-5	ReagentPlus®, 99%. Rekristallisiert aus heißem Wasser.
Benzoylperoxid (BPO)	Sigma Aldrich	B-2030	~70% (Titration). 30% Wasser als Stabilisator.
Natriumazid	Sigma Aldrich	S2002	ReagenzPlus®, ≥ 99,5 %.
Gold(III)-chlorid-Hydrat	Sigma Aldrich	50778	puriss. p.a., ACS-Reagenz, ≥ 49 % Au-Basis.
Ethynyltrimethylsilan	Sigma Aldrich	218170	98%
[PdCl2(dppf)]	N/A	N/A	Hergestellt gemäß Referenz 6 im Haupttext.
CuI	N/A	N/A	Erstellt gemäß Referenz 7 im Haupttext.
KF	Sigma Aldrich	307599	99%, sprühgetrocknet.
(+)-Natrium-L-Ascorbat	Fluka	11140	BioXtra, ≥ 99,0 % (NT).
Kupfer(II)-sulfat 5-hydrat	Panreac	131270	Zur Analyse.
Tetrachlorkohlenstoff (CCl4)	Fluka	87030	Für die IR-Spektroskopie, ≥ 99,9 %.
Dichlormethan (DCM)	Fisher Scientific	D/1852/25	Analytische Reagenzqualität. Vor Gebrauch destilliert.
Hexan	Fisher Scientific	H/0355/25	Analytische Reagenzqualität. Vor Gebrauch destilliert.
Ethylacetat	Scharlau	AC0145025S	Reagenzqualität. Vor Gebrauch destilliert.
Tetrahydrofuran (THF)	Fisher Scientific	T/0701/25	Analytische Reagenzqualität. Vor Gebrauch destilliert.
1,2-Dichlorethan (DCE)	Sigma Aldrich	D6,156-3	ReagenzPlus®, 99%.
Methanol (MeOH)	VWR	20847.36	AnalaR NORMAPUR.
Triethylamin (NEt3)	Sigma Aldrich	T0886	≥ 99%
Kieselgel	Acros	360050010	Partikelgröße 40-60 mm.
Sand - eisenarm	Fisher Scientific	S/0360/63	Allzweck-Qualität.
TLC Silica gel 60 F254	Merck	1.05554.0001
Monowave 300 (Mikrowellenreaktor)	Anton Para
Sonicator	Grupo Selecta	3000513	6 Liter.