纳米人

JACS：“无穷”烯烃的合成

纳米技术

2021-12-19

纳米分子碳分子能够通过不同的多芳基螺旋结构构建多种多样的拓扑结构，因此通过形成新型纳米分子碳结构能够为材料的基本性质和应用提供机会。

有鉴于此，名古屋大学Hideto Ito、Kenichiro Itami等报道合成一种“无穷”型结构多芳基化合物，其中infinitene (1) 分子（cyclo[c.c.c.c.c.c.e.e.e.e.e.e]dodecakisbenzene）含有12个苯环构建的稠环结构，生成了闭合的螺旋结构，应力能量达到60.2 kcal mol^-1，infinitene (1) 分子实现了之前预测的结构[12]圈烯烃的合成，这种分子的结构能够看作由两个手性[6]螺旋烯单元结合生成。

本文要点：

（1）

这种分子的合成过程通过NaH驱动Stevens重排反应将二巯基多环苯撑环烃反应物4对其中的巯基位点异构为硫醚结构5，随后通过m-CPBA氧化将硫醚基团氧化，得到6号分子。随后在500 ℃中真空条件中进行热处理，消除分子中的两个亚砜基团转化为两个烯烃基团的分子7。最后将7号分子通过光活化关环处理，得到“无穷”形状闭合环芳烃。

（2）

通过HPLC分离1的手性异构体分子，考察了这种分子的光活性，通过X射线分析和明确其结构，发现分子中的[8]螺旋结构单元表现显著的压缩，两个苯环之间的π-π堆叠距离仅仅3.152-3.192 Å。

本文研究为发展具有完全稠环的循环结构多环芳烃提供了更多空间，这种合成方法学为合成新型纳米碳结构分子提供经验。