合成用于圓偏振發(fā)光發(fā)射體的高效碳螺旋烯

螺旋烯是一種有機分子，因其獨特的螺旋π共軛分子結(jié)構(gòu)而廣受歡迎，其中苯環(huán)鄰位稠合，從而具有優(yōu)異的手性光學性質(zhì)，例如圓偏振發(fā)光(CPL)。作為 CPL 發(fā)射器的能力使螺旋烯成為各種下一代光電應(yīng)用的理想選擇，例如光信息通信系統(tǒng)和 3D 顯示系統(tǒng)。

高階 3D π 擴展碳螺旋烯(螺旋堿的一種)由于其高圓偏振、亮度和穩(wěn)定性而有望成為優(yōu)異的 CPL 發(fā)射器。然而，碳螺旋烯的這些特殊性質(zhì)無法完全利用，因為它們的結(jié)構(gòu)高度扭曲，這阻礙了它們的合成和對映體控制——對映體組成的控制或在合成過程中產(chǎn)生的分子的左旋或右旋版本的數(shù)量。反應(yīng)。

為了確保碳螺旋烯的全部特性可供應(yīng)用，由東京工業(yè)大學 Ken Tanaka 教授領(lǐng)導的研究小組最近設(shè)計了一種新策略，促進 3D π 擴展碳的對映選擇性合成[11] 和 [ 13]用于CPL發(fā)射體的螺旋烯及其減少扭曲的對映選擇性合成。

在他們 2022 年的研究中，該團隊報告了通過三炔的分子內(nèi) [2+2+2] 環(huán)加成，然后通過 Scholl 反應(yīng)進行 π 延伸，Rh 催化對映選擇性合成基于六苯并暈烯的碳[6]螺烯。

“我們觀察到，盡管這個過程克服了傳統(tǒng)合成過程的缺點，例如不需要的重排反應(yīng)和低區(qū)域選擇性，但不幸的是，分子畸變?nèi)匀幌喈敻摺８鶕?jù)這些觀察結(jié)果，我們設(shè)計了一種策略來克服高畸變和改善 CPL 排放，”Tanaka 解釋道。

在這項Nature Synthesis研究中，研究小組以對映體比例為 87:13 進行了碳[11]和[13]螺烯的對映選擇性合成，并通過將碳[5]和[6]螺烯的對映選擇性合成與三重[2+2+2]環(huán)加成，隨后通過Scholl反應(yīng)進行π延伸/螺旋直徑減小。

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