The design and synthesis of conjugated strained organic macrocycles is a very challenge research area that has attracted organic chemists for a long time. There are a lot of research groups have joined the march since the first successful synthesis report of cycloparaphenylene in 2008. Current research of strained macrocycles, however, is mostly focused on the extension of cycloparaphenylene structure and related applications instead of exploring new strained macrocycles. The target of this project is to synthesize fully fused conjugated macrocycles, which could be considered as very short armchair carbon nanotubes. The synthetic method we propose is based on the current reliable cycloparaphenylene synthesis method. We will first synthesize cycloparaphenylenes with functional groups that could be later converted to moieties which can cross couple with each other. The cross-coupling reaction of functional groups on cycloparaphenylenes with lead to fully fused conjugated macrocycles that contains more strain energy than cycloparaphenylenes. We are hoping this project could lead to new strained macrocycles as well as new synthetic methods.
共轭的含张力有机大环的合成是一个吸引有机化学家们的具有挑战性的研究方向。自2008年环对苯撑(cycloparaphenylene)被首次报道合成以来,有不少研究小组投入到张力大环的合成中来。当前的研究大多数着眼于环对苯撑结构的扩展和应用,而少有开拓合成新的张力大环的研究。本项目的目标分子是稠合的全共轭张力大环,可以看作极短的扶手椅式碳纳米管,提出的合成方法是以目前可靠的环对苯撑的合成方法为基础,先合成带有修饰基团的环对苯撑,再通过环对苯撑上修饰基团间发生偶联反应来使环对苯撑结构稠合,得到新的张力更大的有机大环。申请人期望通过这个项目的研究合成得到新的张力大环,同时发展新的可靠的合成方法。
本课题研究计划研究目的有两点:(1)通过有机化学的方法来设计相应的合成路线合成环状碳纳米带分子。(2)在合成目标环状碳纳米带分子之后对其物理、化学性质进行研究,包括结构表征、光电性质、主客体行为等。并以此来探索探索进一步合成结构更为复杂的分子的可能性。在三年的资助中,我们研究取得了部分成果,我们成功合成了目标分子的单体,并且也初步研究清楚了在后续成环反应时失败的原因,为后续合成类似分子提供了一定的借鉴意义。另外,在原计划设计分子合成受阻后,我们设计合成了其它几个基于环对苯撑的分子,这些分子的合成为该领域的理论发展提供了更多实证。.
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数据更新时间:2023-05-31
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