作为分子模板的化阿尼林,可以在有机共晶体内实现 [2 + 2] 循环添加反应
Grace K White1, Daniel K Unruh2, Herman R Krueger1
1Department of Natural Sciences and Mathematics, Webster University, St. Louis, Missouri 63119, United States.
化阿尼林和转-1,2-bis-(4-皮里迪尔) 乙烯形成共晶体,在紫外线下经历 [2+2] 循环添加. 这种反应产生立体选择性光产物,由结和pi堆叠相互作用驱动.
科学领域:
- 固态化学 固态化学
- 超分子化学 超分子化学
- 摄影化学的使用.
背景情况:
- 同结晶是设计功能有机材料的关键方法.
- 结合和pi-pi堆叠相互作用对于指导晶体包装和反应性至关重要.
- 光化学 [2+2] 循环添加是构建固态循环分子的强大工具.
研究的目的:
- 为了研究化阿尼林与转-1,2-bis-(4-pyridyl) -乙烯 (BPE) 的联合结晶.
- 探索这些共晶体的固态光化学 [2+2] 循环添加反应.
- 了解键和pi-pi堆叠在光反应指导中的作用,并研究替代的键受体.
主要方法:
- 三组分共晶体的合成和表征.
- 紫外线光引起的固态 [2+2] 循环添加反应.
- 密度函数理论 (DFT) 计算来分析pi堆叠相互作用.
- 与替代键受体 (1,2-bis-(4-pyridyl) -乙和阿佐比皮里丁) 进行共结晶.
主要成果:
- 形成了两种新型的三组分共晶体:二-二,三,五,六-四乙烯和二-二,四,六-三乙烯.
- 在紫外线照射后,BPE组件的定量固态 [2+2] 循环添加,产生立体选择性的光产物rctt-tetrakis-(4-pyridyl) -cyclobutane (TPCB).
- DFT的计算证实了化氨酸的强度和对均pi堆叠的偏好,从而促进了光反应.
- 使用1,2-bis-(4-pyridyl) -acetylene和azobipyridine作为替代键受体,成功合成了同结构的共晶体.
结论:
- 化阿尼林有效地通过协同键和pi堆叠相互作用来指导BPE的固态光反应.
- 协同晶体设计使有效和立体选择性 [2+2] 循环添加成为可能,从而产生有价值的循环butan衍生物.
- 这项研究强调了合理的共晶设计在控制固态光化学转换方面的潜力.
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