Nanografenos no alternantes que contienen unidades de heptaleno y aza[7]heliceno con ciclopenta centrada en N

Área de la Ciencia:

• Química orgánica
• Ciencias de los materiales
• Química supramolecular

Sus antecedentes:

• La introducción de subunidades helicoidales en sistemas π curvos altera significativamente la geometría molecular y las propiedades fotofísicas.
• La síntesis de sistemas π helicoidales con subunidades no benzenoides es un desafío debido a la tensión inherente.

Objetivo del estudio:

• Informar sobre una nueva familia de nanografenos no alternantes que incluyen una unidad de heptaleno ciclopenta[ef] dopada con nitrógeno (N).
• Investigar las propiedades estructurales, conformacionales y fotofísicas de estos nuevos nanografenos helicoidales.

Principales métodos:

• Síntesis de nanografenos basados en el heptaleno con N-dopado.
• Cristalografía de rayos X para determinar las estructuras moleculares.
• Las mediciones experimentales (absorción UV, fluorescencia, fosforescencia) y los cálculos teóricos.
• Espectroscopia quiróptica (dicroísmo circular) para evaluar los compuestos enantiopuros.

Principales resultados:

• Sintetizó y caracterizó con éxito los nanografenos CPH-1, CPH-2 y CPH-3 con geometrías de silla de montar y helicoidales distintas.
• Cambios conformacionales flexibles observados en las porciones de silla de montar y barreras de energía de alta racemization en subunidades de aza[7]heliceno.
• Se ha demostrado una rica fotofísica, incluida la fluorescencia y la fosforescencia, influenciada por el dopaje de nitrógeno y la estructura helicoidal.
• CPH-2 y CPH-3 exhibieron señales de dicroísmo circular significativas, y CPH-3 mostró excelentes propiedades quirópticas.

Conclusiones:

• La unidad de ciclopenta[ef]heptaleno dopada con N puede integrarse en nanografenos helicoidales, superando los desafíos sintéticos.
• Estos nanographenes poseen dinámicas estructurales y conformacionales únicas.
• La combinación de dopaje de nitrógeno y estructura helicoidal conduce a notables propiedades fotofísicas y quirópticas, superando a los nanógrafos helicoidales existentes.