ハロポルフィリニクエネダインの環境温度活性化:ベルグマン循環芳香化への電子的貢献
Mahendra Nath1, John C Huffman, Jeffrey M Zaleski
1Department of Chemistry, Indiana University, Bloomington, Indiana 47405, USA.
この研究では,ハロエチニル置換剤を用いた新しいニッケル (II) ポルフィリンを合成しています. これらの化合物はベルグマン循環を経て,複雑なポルフィリン構造を生み出し,特定の条件下で周囲の温度で活性化が観察されます.
科学分野:
- 有機化学 オーガニック・ケミストリー
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 協調化化学について
背景:
- テトラフェニルポルフィリン (Tetraphenylporphyrins) は,触媒と材料科学における応用を持つ多用途のマクロサイクルである.
- ポルフィリン周辺の機能化は,電子的および構造的性質のチューニングを可能にします.
- エチニル置換剤は,さらなる化学的変換のための反応的ハンドルを提供します.
研究 の 目的:
- 新型ニッケル (II) 2,3-bis (haloethynyl) -5,10,15,20-テトラフェニルポルフィリンを合成するために.
- これらの新しいポルフィリン誘導体のベルグマンサイクルを調査するために.
- 温度と添加物を含むサイクリング反応に影響を与える要因を調査する.
主な方法:
- ニッケル ((II) 2,3-ディエチニル-5,10,15,20-テトラフェニルポルフィリンをクロスカップリングとデプロテクションで合成する.
- N-ブロモ-またはN-イオドスクシニミドを用いたエチニル基のハロゲン化.
- 1,4-サイクロヘキサディエン (CHD) や2,3-ジクロ-5,6-ディシアノ-1,4-ベンゾキノン (DDQ) などの添加物を含有または無添加の様々な溶剤における熱解および環境温度での反応.
主要な成果:
- ニッケル (II) 2,3-ビス (bromoethynyl) - (2a) とビス (iodoethynyl) - (2b) テトラフェニルポルフィリンを合成した.
- X線結晶構造は,Ni (II) 調整によるポルフィリン骨格の有意な非平面性を明らかにしています.
- 2aと2bの溶解により,二極加法または置換反応により,ベルグマン循環産物 (3, 4, 5) が得られます.
- 2aの環境温度サイクルが達成され,DDQによって著しく加速され,容易なベルグマン産物形成を示します.
結論:
- ニッケル (((II) ポルフィリンとハロエチニル置換剤は合成され,ベルグマン循環化を受けることができます.
- 電子を取り除くハロエチニル群の存在は,ベルグマン循環化の活性化バリアを下げます.
- 周囲の温度サイクリングは,特にDDQのような酸化物質の助けによって実現可能であり,新しい合成経路を開きます.
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