具有五重对称性的非石墨结构的环状芳烃Quintulene的合成有较大难度,这是由于该分子中的曲面结构有着较大的应力。有鉴于此,厦门大学谭元植等报道了一种构建quintulene分子和其衍生物的合成方法,并通过质谱、NMR谱学进行表征。
作者发现quintulene分子具有圆锥形貌和天然的曲面结构,并且该分子在溶液中会通过p-p堆叠二聚过程生成亚稳态的双层结构。热力学、动力学表征结果显示,该分子二聚过程是一种熵驱动过程,并且动力学为二级,活化能较高。以上结果为曲面结构纳米碳材料的组装过程提供更加深入的理解。通过对单体、二聚体的光学性能对比,作者发现二聚体的层间中存在H型耦合作用。
分子合成方法。将5CMP作为反应物,在[Ir(cod)(OMe)]2/dtbpy催化剂体系中,在65 ℃ THF溶液中通过B2Pin2对5CMP上活化C(sp2)-H键,构建C-BPin得到3号分子。随后在Pd2(dba)3/SPhos催化体系中,加入Cs2CO3在甲苯/H2O混合溶剂中于100 ℃中和三芳基溴化物进行反应。最后在FeCl3的DCM溶液中于0 ℃中反应将互相分离的苯环通过构建C-C键得到最终产物1号分子。
参考文献
Hou, H., Zhao, X., Tang, C. et al. Synthesis and assembly of extended quintulene. Nat Commun 11, 3976 (2020).
DOI:10.1038/s41467-020-17691-7
https://www.nature.com/articles/s41467-020-17691-7