Hier presenteren we een protocol bij een complexe organische verbinding uit drie niet-vlakke polyaromatische eenheden, gemakkelijk geassembleerd met redelijke opbrengsten te synthetiseren.
Methodenartikel
Hier presenteren we een protocol bij een complexe organische verbinding uit drie niet-vlakke polyaromatische eenheden, gemakkelijk geassembleerd met redelijke opbrengsten te synthetiseren.
Het belangrijkste doel van deze video is om 6 reactiestappen van een convergente synthese te tonen en een complex molecuul te bereiden dat tot drie niet-vlakke polyaromatische eenheden bevat, namelijk twee corannulene-deeltjes en een racemisch hexahelicene dat deze verbindt. Het in dit werk beschreven verbinding is een goede host voor fullereen. Er worden verschillende veelvoorkomende organische reacties gebruikt, zoals vrije-radicalenreacties, C-C koppeling of click-chemie, waarmee de veelzijdigheid van functionalisering die deze verbinding kan accepteren wordt gedemonstreerd. Al deze reacties werken voor vlakke aromatische moleculen. Met subtiele aanpassingen is het mogelijk om soortgelijke resultaten te bereiken voor niet-vlakke polyaromatische verbindingen.
Gezien hun specifieke geometrie corannulene en helicenen zijn moleculen die een structuur ver van vlakheid kan aannemen en leiden tot interessante eigenschappen. 1-15 In de afgelopen jaren, het zoeken moleculaire receptoren voor koolstofnanobuizen en fullerenen is een actief gebied 16-19 wijten, vooral, om hun potentiële toepassingen als materialen voor organische zonnecellen, transistoren, sensoren en andere apparaten. 20-28 de uitstekende complementariteit in vorm tussen corannulene en een fullereen hebben de aandacht getrokken van een aantal onderzoekers aangetrokken met het oog op het ontwerpen moleculaire receptoren in staat zijn tot oprichting van supramoleculaire vereniging door dispersie krachten. 29-39
De chemie van de bovengenoemde nonplanar polyaromatische verbindingen is gelijk aan die beschreven voor volledig planaire moleculen, maar het is soms moeilijk om geschikte omstandigheden voor de gewenste selectiviteit en opbrengst te bereiken. 40 In dit werk presenteren we de synthese van een molecuul (7) met drie polyaromatische eenheden in een paar stappen met goede opbrengsten door het toepassen van eenvoudige en typische technieken te vinden in elke onderzoekslaboratorium. Het molecuul is zeer belangrijk omdat het een tangachtige conformatie kan aannemen goede interactie met C 60 37 in oplossing te bewerkstelligen; en kan een onderzoekslijn een potentiële receptor voor hogere fullerenen chirale dankzij de heliceen schakel, die een chiraal molecuul te openen door de aanwezigheid van een stereogeen as. 41-45 echter slechts racemische heliceen worden gebruikt in dit werk.
Op dit moment de enige beperking aan deze receptoren te synthetiseren is de bereiding van helicenen en corannulenes, omdat ze niet in de handel verkrijgbaar. Maar volgens nieuwe werkwijzen elders gepubliceerd 46-48 kunnen in geschikte hoeveelheden worden verkregen in een redelijke korte tijd.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
1. functionalisering van 2,15-Dimethylhexahelicene

. Figuur 1 1 H-NMR-spectra (500 MHz, CDCl3) van 2,15 -dimethylhelicene (boven) en een monster genomen na 2 uur New signalen, die overeenkomen met -CH2 -.., zijn afgebeeld in een rode cirkel (onder) Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2: 1 H-NMR-spectra (500 MHz, CDCl3) 4 b (boven) en een monster genomen na 3 uur(onderaan). Let op de veranderingen in de alifatische regio. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
2. functionalisering van Corannulene

Figuur 3:.. 1 H-NMR-spectra (500 MHz, CDCI3) van 5 een (boven) en 6 een (onder) -CCH singlet is afgebeeld in een rode cirkel Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
3. Eindmontage per Klik Chemistry

Figuur 4: 1H-NMR spectra (500 MHz, CDCI3) 5 b (boven), 6 a (midden) en een monster genomen na 2 dagen (onder) Let op de verdwijning van -CCH signaal in het ruwe.. Gelieve klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Corannulene (3 a) en 2,15-dimethylhexahelicene (3 b) worden bereid volgens de huidige methoden 46-48 op een eenvoudige wijze met zeer goede opbrengsten (Figuur 5). Beide delen een gemeenschappelijke molecule, 2,7-dimethylnaftaleen, als uitgangsmateriaal, waardoor een afwijkende convergente synthese van het uiteindelijke molecuul.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Eindverbinding 7 is opgesteld na 6 stappen van nonplanar polyaromatische precursors 3 en 3b met matig tot zeer goede opbrengsten bij elke reactie. De belangrijkste beperking waargenomen in deze route de bromering van beide nonplanar polyaromatische verbindingen. In het geval van verbinding 4 een, een belangrijke hoeveelheid vrije corannulene kan worden teruggewonnen voor verder gebruik. De synthese van ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit werk werd gefinancierd door het Spaanse Ministerio de Economía y Competitividad (CTQ 2013-41067-P). H.B. bedankt zich met dank voor een MEC-FPI-subsidie.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 2,15-Dimethylhexahelicene | N/A | N/A | Bereidt volgens referentie 5b,c in de hoofdtekst. |
| Corannuleen | N/A | N/A | Bereidt volgens referentie 5a in de hoofdtekst. |
| N-Bromosuccinimide (NBS) | Sigma Aldrich | B8.125-5 | ReagentPlus®, 99%. Herkristalliseerd uit heet water. |
| Benzoyl peroxide (BPO) | Sigma Aldrich | B-2030 | ~70% (titratie). 30% water als stabilisator. |
| Natriumazid | Sigma Aldrich | S2002 | ReagentPlus®, ≥99,5%. |
| Goud(III)chloride Hydraat | Sigma Aldrich | 50778 | puriss. p.a., ACS reagent, ≥49% Au basis. |
| Ethynyltrimethylsilaan | Sigma Aldrich | 218170 | 98% |
| [PdCl2(dppf)] | N/A | N/A | Bereidt volgens referentie 6 in de hoofdtekst. |
| CuI | N/A | N/A | Bereidt volgens referentie 7 in de hoofdtekst. |
| KF | Sigma Aldrich | 307599 | 99%, gespoten gedroogd. |
| (+)-Natrium L-ascorbinezuur | Fluka | 11140 | BioXtra, ≥99,0% (NT). |
| Koper(II)sulfaat 5-hydraat | Panreac | 131270 | Voor analyse. |
| Kooltetrachloride (CCl4) | Fluka | 87030 | Voor IR-spectroscopie, ≥99,9%. |
| Dichloormethaange (DCM) | Fisher Scientific | D/1852/25 | Analytische reagentiakwaliteit. Gedestilleerd voor gebruik. |
| Hexaan | Fisher Scientific | H/0355/25 | Analytische reagentiakwaliteit. Gedestilleerd voor gebruik. |
| Ethylacetaat | Scharlau | AC0145025S | Reagenskwaliteit. Gedestilleerd voor gebruik. |
| Tetrahydrofuraange (THF) | Fisher Scientific | T/0701/25 | Analytische reagentiakwaliteit. Gedestilleerd voor gebruik. |
| 1,2-Dichloorethyleenge (DCE) | Sigma Aldrich | D6,156-3 | ReagentPlus®, 99%. |
| Methanol (MeOH) | VWR | 20847.36 | AnalaR NORMAPUR. |
| Triethylamine (NEt3) | Sigma Aldrich | T0886 | ≥99% |
| Silicagel | Acros | 360050010 | Deeltjegrootte 40-60 mm. |
| Zand - laag ijzer | Fisher Scientific | S/0360/63 | Algemene doeleindenkwaliteit. |
| TLC Silicagel 60 F254 | Merck | 1.05554.0001 | |
| Monowave 300 (Microgolfreactor) | Anton Para | ||
| Sonicator | Grupo Selecta | 3000513 | 6 Liter. |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen