Kleine molecule ontwerp en synthese is essentieel voor de ontwikkeling van verschillende wetenschappelijke gebieden die geneesmiddelen, pesticiden, organische kleurstoffen, en veel meer 1 omvat. De Diels-Alder (DA) en dehydro-Diels-Alder (DDA) reacties zijn bijzonder krachtige hulpmiddelen in de synthese van kleine cyclische en aromatische verbindingen 2-4. Bovendien thermische dehydrogenerende DA reacties van styreen diënen met alkyne dienofielen een potentieel gunstige route voor de synthese van aromatische verbindingen door eerst vormen cycloadducts dat verder kan aromatiseren onder oxidatieve omstandigheden 5. Door toepassing van een thermische intramoleculaire dehydrogenerende DA reactie van styreen diënen met alkynen, de typische problemen geassocieerd met het gebruik styreen als dieen, zoals ongewenste [2 + 2] cycloadditie 5,6 en polymerisatiereacties armen 7 en regioselectiviteit, worden verlicht en naftaleen verbindingen kunnen worden gegenereerd.
De thermische intramoleculaire dehydrogenerende DA reactie van styrenen met alkynen niet zonder aanzienlijke problemen. Eerste meeste reacties lijden aan lage opbrengsten, lange reactietijden en hoge reactietemperaturen 8-11. Daarnaast hebben veel reacties niet bevorderlijk voor exclusieve vorming van het naftaleen product, zowel naftaleen en dihydronaftaleen worden geproduceerd, vaak als onlosmakelijk met elkaar verbonden mengsels door kolomchromatografie 11,12. De afmeerkabels van de precursor styreen-Ynes ook beperkt tot heteroatomen en / of carbonyl groepen omvatten. Slechts een voorbeeld vermeld voor een alle koolstofhoudende tether, waarbij omstandigheden van 250 ° C gedurende 48 uur netjes om naftaleen vorming 10 verkrijgen.
Naast beperkte variatie in de afmeerkabels van de uitgangsmaterialen, een van de meest ernstige beperkingen van deze methodologie is het gebrek aan functionaliteit getolereerd de conventionele thermische omstandigheden.De alkyn terminus van het uitgangsmateriaal wordt ofwel gesubstitueerd of toegevoegd met een fenyl of trimethylsilyl (TMS) groep 8-13. In een geval wordt een ester aan de alkyne terminus getoond aan de dehydrogenerende DA reactie ondergaan, maar dit resulteert in een mengsel van naftaleen en dihydronaftaleen producten 11. Een later voorstel houdt in dat een TMS groep toegevoegd aan de alkyn eindpunt nodig is om exclusieve naftaleen vorming in hoge opbrengsten 10 te bereiken. De deficiëntie van diverse functies gerapporteerd voor thermische dehydrogenerende DA reacties ernstige beperking van de mogelijkheden van deze reactie naar het samenstel van naftaleen unieke structuren.
Het verlangen naar variatie in naftaleen structuren komt voort uit hun functie als klein molecuul bouwstenen in verschillende wetenschappelijke gebieden, in het bijzonder organische fluorescente kleurstoffen 14,15. De uitstekende ruimtelijke resolutie en reactie-tijden van kleine organische kleurstoffen voor het bewaken real-time events 16 heeft geleid tot de ontwikkeling van honderden handel verkrijgbare fluorescerende verbindingen. Veel van deze kleurstoffen zijn naftalenen met discrete fotofysische en chemische eigenschappen 15. Het kiezen van fluorescerende kleurstoffen met specifieke eigenschappen voor afzonderlijke functies te controleren is een uitdaging, wat leidt tot een toenemende behoefte aan nieuwe klassen van fluoroforen met meer diverse fotofysische eigenschappen. Hiertoe zou een thermische intramoleculaire dehydrogenerende DA reactie van styrenen met alkynen dat zorgt voor diversificatie van een unieke naftaleen scaffold potentieel nuttig met toepassing op de ontwikkeling van nieuwe naftaleen-met fluorescerende kleurstoffen.
Als alternatief voor conventionele verwarming, microgolven chemie is voordelig omdat het meer uniforme opwarming van de chemische monster, wat leidt tot hogere opbrengsten chemische, snellere reactiesnelheden, milder reactieomstandighedens en vaak verschillende selectiviteit van producten 17. Gebruikmakend microgolven versus conventionele verwarmingsomstandigheden voor intramoleculaire dehydrogenerende DA reactie van styrenen dient om veel van de problemen in verband met deze methode te elimineren door reductiereactie van dagen tot minuten, waardoor het slechte opbrengsten verlagen reactietemperaturen en met meer selectieve vorming van het gewenste product naftaleen. Microgolven reactieomstandigheden kan ook eerder opname van een grotere verscheidenheid aan functies gemakkelijker in het naftaleen producten die voorheen onbereikbaar. Slechts een vorige voorbeeld is gemeld gebruik microgolven voorwaarden voor de dehydrogenerende DA reactie waarbij een 90% opbrengst van zowel naftaleen en dihydronaftaleen werd verkregen in slechts 15 min bij 170 ° C 12.
Hierin wordt melding gemaakt van een microgolf-geassisteerde intramoleculaire dehydrogenatieve DA reactie van styrenyl derivaten die leidt tot de exclusieve vorming van gefunctionaliseerde en diverse naftaleen producten in slechts 30 min en hoog kwantitatieve opbrengsten 18. Het nut van dit protocol wordt verder aangetoond door de one-step omzetting van een naftaleen product in a novel solvatochromic fluorescente kleurstof met fotofysische eigenschappen die die van de populaire in de handel verkrijgbare kleurstof Prodan 19 wedijveren.