Enfoque de enlace interno para los macrociclos de la figura ocho a partir de hidrocarburos aromáticos planos

Área de la Ciencia:

• Química orgánica
• Ciencias de los materiales
• Química supramolecular

Sus antecedentes:

• Los sistemas π no planos en forma de figura ocho poseen estructuras quirales D2-simétricas únicas beneficiosas para la luminiscencia polarizada circularmente (CPL).
• La síntesis convencional de abajo hacia arriba de estos sistemas quirales complejos es un desafío, lo que limita su aplicación.
• Se necesitan rutas de síntesis enantioselectivas eficientes para acceder a estas arquitecturas moleculares avanzadas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia sintética novedosa, de paso corto y enantioselectiva para los sistemas π de la figura ocho.
• Demostrar la escalabilidad y versatilidad del enfoque sintético propuesto.
• Crear y caracterizar nuevos emisores CPL basados en el marco sintetizado de la figura ocho para su uso potencial en electrónica orgánica.

Principales métodos:

• La escisión oxidativa del enlace doble interno en el dibenzo[g,p] criseno (DBC) para formar el ciclobisbifenilenocarbonio (CBBC) de la figura ocho.
• Síntesis catalítica que permite una alta escalabilidad y enantioselectividad.
• Funcionalización periférica de CBBC con carbazol para crear emisores de donante y receptor.

Principales resultados:

• Síntesis exitosa del macrociclo CBBC de aceptación de electrones de la figura ocho con alta escalabilidad (hasta 3,3 g) y excelente enantioselectividad (94% ee).
• El enfoque de escisión de enlaces internos se extendió a los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) más grandes, dando lugar a estructuras moleculares complejas y altamente distorsionadas.
• Los emisores de CBBC funcionalizados con carbazol mostraron fluorescencia retardada activada térmicamente (TADF) y emitieron CPL con un valor de g de 1,0 × 10−2, superando significativamente a los anteriores emisores quirales de TADF.

Conclusiones:

• La escisión oxidativa del enlace interno es una estrategia sintética potente y escalable para construir sistemas π de la figura ocho.
• Este método proporciona acceso a nuevos materiales quirales con potencial para diodos orgánicos emisores de luz polarizados circularmente de alto rendimiento (CP-OLED).
• El marco de ocho cifras desarrollado y la estrategia de funcionalización ofrecen una vía prometedora para el diseño de emisores CPL avanzados.