Här presenterar vi ett protokoll för att syntetisera en komplex organisk förening som består av tre icke-plana polyaromatiska enheter monteras enkelt med rimliga utbyten.
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.
På grund av sin speciella geometri, corannulene och helicenes är molekyler som kan anta en struktur långt ifrån planhet och ger upphov till intressanta egenskaper. 1-15 Under de senaste åren, är sökandet efter molekylära receptorer för kolnanorör och fullerener ett mycket aktivt område 16-19 beror huvudsakligen på deras potentiella tillämpningar som material för organiska solceller, transistorer, sensorer och andra enheter. 20-28 den utmärkta komplementaritet i form mellan corannulene och en fulleren har uppmärksammats av flera forskare i syfte att utforma molekylära receptorer som kan medföra supramolekylära föreningen genom spridningskrafter. 29-39
Kemin av de ovan nämnda icke-plana polyaromatiska föreningar liknar det som beskrivits för helt plana molekyler, men det är ibland svårt att hitta lämpliga förhållanden för att uppnå önskade selektiviteter och utbyten. 40 </sup> I detta arbete presenterar vi syntesen av en molekyl (7) har tre polyaromatiska enheter i några få steg med goda utbyten genom att tillämpa enkla och typiska tekniker som finns i varje forskningslaboratorium. Molekylen är av stor betydelse, eftersom det kan anta en tångliknande konformation att etablera goda interaktioner med C 60 37 i lösning; och det kan öppna en forskningslinje som en potentiell receptor för högre kirala fullerener tack vare helicene länk, som är en kiral molekyl på grund av förekomsten av ett stereo axel. 41-45 kommer dock endast racemiskt helicene användas i detta arbete.
Vid denna punkt, är den enda begränsningen att syntetisera dessa receptorer framställningen av helicenes och corannulenes, eftersom de inte är kommersiellt tillgängliga. Men, enligt nya metoder publicerats på annat håll 46-48 de kan erhållas i lämpliga mängder på ett rimligt kort tidsperiod.
Slutlig förening 7 har upprättats efter 6 steg från icke-plana polyaromatiska prekursorer 3 a och 3 b med måttlig till mycket goda utbyten vid varje reaktion. Den största begränsningen observerats i denna väg var brome både icke-plana polyaromatiska föreningar. Men i fallet med föreningen 4 en, en viktig mängd fri corannulene kan återvinnas för ytterligare användningar. Syntesen av <strong…
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. |