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![Cercosporin-Photocatalyzed [4+1]- and [4+2]-Annulations of Azoalkenes Under Mild Conditions](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F60786.jpg&w=3840&q=50)
Cercosporin-Photocatalyzed [4+1]- and [4+2]-Annulations of Azoalkenes Under Mild Conditions
Published on: July 17, 2020
Aceptores de electrones basados en ciclopenta[hi]aceantrilenos y dicíclopenta[de,mn]tetracenos funcionalizables
Jordan D Wood1, Jessica L Jellison, Aaron D Finke
1Department of Chemistry and Biochemistry, Southern Illinois University, Carbondale, Illinois 62901, United States.
Sintetizamos nuevos hidrocarburos aromáticos policíclicos (CP-PAH) fusionados con ciclopenta y los funcionalizamos para reacciones de acoplamiento cruzado. Estos nuevos materiales exhiben propiedades de aceptación de electrones, similares a los fullerenos.
Área de la Ciencia:
- Química orgánica es la química orgánica.
- Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
- Química supramolecular de las moléculas.
Sus antecedentes:
- Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) son ampliamente estudiados por sus propiedades electrónicas y ópticas únicas.
- El desarrollo de nuevos HAP con funcionalidades a medida es crucial para las aplicaciones de materiales avanzados.
- Los HAP fusionados externamente ofrecen características estructurales y electrónicas únicas en comparación con sus contrapartes fusionadas internamente.
Objetivo del estudio:
- Para sintetizar y funcionalizar selectivamente nuevos hidrocarburos aromáticos policíclicos (CP-PAHs) fusionados externamente con ciclopenta.
- Para demostrar el comportamiento de aceptación de electrones de estos CP-PAHs sintetizados.
- Establecer los CP-PAH como bloques de construcción versátiles para materiales electrónicos orgánicos avanzados.
Principales métodos:
- Reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por un solo recipiente de paladio que utilizan acetileno (trimetilsililo) y precursores aromáticos dibromados.
- Bromado selectivo de CP-PAHs protegidos con trimetilsililo utilizando N-bromosuccinimida.
- Sonogashira reacciones de acoplamiento cruzado para introducir sustitutos de etinil en el núcleo CP-PAH.
- Análisis espectroscópico (espectros de absorción) y cálculos de la teoría funcional de densidad (DFT) para caracterizar las propiedades electrónicas.
- Experimentos de apagado de fluorescencia en fase de solución para evaluar las capacidades de aceptación de electrones.
Principales resultados:
- La síntesis exitosa de dos nuevos CP-PAHs, 2,7-Bis(trimethylsilyl)cyclopenta[hi]aceanthrylene (1) y 2,8-bis(trimethylsilyl)dicyclopenta[de,mn]tetracene (4), fue un éxito.
- Conversión selectiva de grupos trimetilsililo a bromuros, dando lugar a socios de acoplamiento cruzado versátiles (2 y 6).
- El acoplamiento de Sonogashira produjo CP-PAHs etinilados altamente conjugados (3 y 7) con cambios bathocrómicos significativos.
- Los CP-PAHs 3 y 7 etinilados exhibieron bajos espacios de banda óptica (1.52 y 1.51 eV) y demostraron un comportamiento de aceptación de electrones similar al fullereno.
Conclusiones:
- Los CP-PAHs fusionados externamente pueden ser sintetizados de manera efectiva y funcionalizados selectivamente.
- Los CP-PAHs sintetizados poseen propiedades electrónicas sintonizables, incluidas las brechas de banda óptica bajas.
- Estos CP-PAH demuestran prometedoras capacidades de aceptación de electrones, lo que los convierte en candidatos potenciales para aplicaciones electrónicas orgánicas.
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