Aromaticidad en moléculas de jaula abierta totalmente conjugadas

Área de la Ciencia:

• Química orgánica
• Química supramolecular
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• La aromaticidad en sistemas 2D π-conjugados está bien establecida.
• La aromaticidad en jaulas moleculares 3D π-conjugadas sigue siendo poco explorada debido a las dificultades sintéticas.
• Los derivados de la trifenilamina son bloques de construcción clave en los materiales conjugados con π.

Objetivo del estudio:

• Para reportar la fácil síntesis de una nueva jaula molecular 3D π-conjugada.
• Investigar la aromaticidad y las propiedades electrónicas de la jaula y sus derivados oxidados.
• Para comparar la aromaticidad de la jaula con los trimadores macrocíclicos relacionados.

Principales métodos:

• Conjunto mediado por platino de un derivado de trifenilamina con puente de dimetilmetileno (DTPA) trisubstituido con borato de pinacol.
• Eliminación reductiva para formar la jaula molecular conjugada con π.
• Oxidación de los compuestos de la jaula y del modelo, seguida de mediciones experimentales y cálculos teóricos (por ejemplo, DFT).

Principales resultados:

• Se sintetizó con éxito una jaula molecular conjugada con π (1) con una estructura de jaula abierta.
• La jaula neutral 1 exhibe aromaticidad localizada en sus anillos de benceno.
• El dication 1 ^ 2 + muestra biciclicidad (anti) aromática con macrociclos tanto aromáticos (38π) como antiaromáticos (28π).
• La tetracción 1 ^ 4 + muestra una antiaromaticidad dominante de 2D Hückel (36π) en un macrociclo.
• Los compuestos modelo 2 y 3 muestran propiedades antiaromáticas y no aromáticas globales, respectivamente, en sus formas dicationicas.
• Varias especies oxidadas exhiben estados de base singlet de cáscara abierta con carácter diradical, mientras que una adopta un estado de base triplet.

Conclusiones:

• El estudio presenta una ruta sintética fácil para una jaula molecular conjugada en 3D.
• La jaula y sus derivados muestran una aromaticidad y una antiaromaticidad complejas en 2D y 3D.
• Este trabajo amplía la comprensión de la aromaticidad en sistemas tridimensionales conjugados con π.