Preparación de un hexaheliceno funcionalizado-Corannulene por cobre (I) catalizada cicloadición Alquino-azida de Unidades no planas poliaromáticos

Resumen

A continuación, se presenta un protocolo para sintetizar un compuesto orgánico complejo compuesto por tres unidades poliaromáticos no planas, montado fácilmente con rendimientos razonables.

Resumen

The main purpose of this video is to show 6 reaction steps of a convergent synthesis and prepare a complex molecule containing up to three nonplanar polyaromatic units, which are two corannulene moieties and a racemic hexahelicene linking them. The compound described in this work is a good host for fullerenes. Several common organic reactions, such as free-radical reactions, C-C coupling or click chemistry, are employed demonstrating the versatility of functionalization that this compound can accept. All of these reactions work for planar aromatic molecules. With subtle modifications, it is possible to achieve similar results for nonplanar polyaromatic compounds.

Introducción

Debido a su geometría especial, corannulene y helicenes son moléculas que pueden adoptar una estructura lejos de planaridad y dan lugar a propiedades interesantes. ^1-15 En los últimos años, la búsqueda de los receptores moleculares de los nanotubos de carbono y fulerenos es un área muy activa ^16-19, debido, principalmente, a sus potenciales aplicaciones como materiales para células solares orgánicas, transistores, sensores y otros dispositivos. ^20-28 la excelente complementariedad de forma entre corannulene y un fullereno han atraído la atención de varios investigadores con el objetivo de diseñar receptores moleculares capaces de esta....

Protocolo

1. Funcionalización de 2,15-Dimethylhexahelicene

1. Dibromación de 2,15-dimethylhexahelicene
   1. Pesar 0,356 g (1,0 mmol) de 2,15-dimethylhexahelicene, 0,374 g (2,1 mmol) de bromosuccinimida recién recristalizado N (NBS) y 24 mg (0,07 mmol) de peróxido de benzoilo (BPO) (70% en peso con 30% de agua como estabilizador). Coloque todos los sólidos en un matraz de Schlenk de 100 ml con una barra de agitación magnética. Puesto bajo atmósfera de nitrógeno mediante tres ciclos de evacuación de gases, seguido por el rellenado de gas inerte en la línea de Schlenk.
   2. Añadir 21 ml de tetracloruro de carbono (CCl ....

Resultados

Corannulene (3 a) y 2,15-dimethylhexahelicene (3 b) se pueden preparar siguiendo los métodos actuales ^46-48 de una manera sencilla con muy buenos rendimientos (Figura 5). Ambos comparten una molécula común, 2,7-dimetilnaftaleno, como material de partida, dando lugar a una divergente a la síntesis convergente de la molécula final.

Discusión

El compuesto final 7 se ha preparado después de 6 pasos de precursores aromáticos policíclicos no planas 3 y 3b con moderada a muy buenos rendimientos en cada reacción. La principal limitación observada en esta ruta fue la bromación de ambos compuestos poliaromáticos no planas. Sin embargo, en el caso del compuesto 4 a, una cantidad importante de corannulene libre se puede recuperar para otros us.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
2,15-Dimethylhexahelicene	N/A	N/A	Prepared according to reference 5b,c in the main text.
Corannulene	N/A	N/A	Prepared according to reference 5a in the main text.
N-Bromosuccinimide (NBS)	Sigma Aldrich	B8.125-5	ReagentPlus®, 99%. Recrystallized from hot water.
Benzoyl peroxide (BPO)	Sigma Aldrich	B-2030	~70% (titration). 30% water as stabilizer.
Sodium azide	Sigma Aldrich	S2002	ReagentPlus®, ≥99.5%.
Gold (III) chloride Hydrate	Sigma Aldrich	50778	puriss. p.a., ACS reagent, ≥49% Au basis.
Ethynyltrimethylsilane	Sigma Aldrich	218170	98%.
[PdCl2(dppf)]	N/A	N/A	Prepared according to reference 6 in the main text.
CuI	N/A	N/A	Prepared according to reference 7 in the main text.
KF	Sigma Aldrich	307599	99%, spray-dried.
(+)-Sodium L-ascorbate	Fluka	11140	BioXtra, ≥99.0% (NT).
Copper(II) Sulphate 5-hydrate	Panreac	131270	for analysis.
Carbon tetrachloride (CCl4)	Fluka	87030	for IR spectroscopy, ≥99.9%.
Dichloromethane (DCM)	Fisher Scientific	D/1852/25	Analytical reagent grade. Distilled prior to use.
Hexane	Fisher Scientific	H/0355/25	Analytical reagent grade. Distilled prior to use.
Ethyl acetate	Scharlau	AC0145025S	Reagent grade. Distilled prior to use.
Tetrahydrofuran (THF)	Fisher Scientific	T/0701/25	Analytical reagent grade. Distilled prior to use.
1,2-Dichloroethane (DCE)	Sigma Aldrich	D6,156-3	ReagentPlus®, 99%.
Methanol (MeOH)	VWR	20847.36	AnalaR NORMAPUR.
Triethyl amine (NEt3)	Sigma Aldrich	T0886	≥99%.
Silica gel	Acros	360050010	Particle size 40-60mm.
Sand - low iron	Fisher Scientific	S/0360/63	General purpose grade.
TLC Silica gel 60 F254	Merck	1.05554.0001
Monowave 300 (Microwave reactor)	Anton Para
Sonicator	Grupo Selecta	3000513	6 Litres.