芳炔插入硼-杂 (杂 = 硫、硒、氮、磷) 键的反应方法学研究

Preparation of ortho-heteroatom substituted aryl compounds efficiently, mildly and rapidly has gained great attention in recent years. Aryne plays an important role as a valuable reactive intermediates in pharmaceuticals, agrochemicals, dyes, polymers and other fields. In this project, we plan to investigate the insertion reaction of Kobayashi aryne intermediates and the aryne intermediates formed through thermal cycloisomerization of intramolecular triynes. This project is based on the studies of highly reactive B-interelement reagents and the unique properties of aryne. Successful execution of this project can provide not only a novel synthetic method for multifunctional aryl componds with simplicity, mildness and high-efficiency, but also expand the application of B- interelement reagents, propelling the development of aryne chemistry.

发展高效、温和并快捷地制备邻位杂原子取代的多官能团芳香化合物的新方法，一直是合成化学家的追求。芳炔作为一种具有高反应活性的有机合成中间体，广泛应用于解决医药、农药、染料和功能聚合物等前沿领域的关键科学问题。本项目提出对Kobayashi芳炔前体以及通过对分子内三炔的环化、异构化形成芳炔前体进行硼-杂键插入反应的方法学研究。系统研究不同新型硼-杂试剂与两类芳炔前体插入反应的条件，获得具有知识产权和发展潜力的硼原子、杂原子取代的多官能团芳香化合物合成方法的新途径。本项目不仅为构筑各种邻位杂原子取代的双官能化/多官能化芳香化合物提供了一种更加简单、温和、高效的新方法，而且对硼-杂试剂应用的研究以及芳炔化学的发展具有重要的推动作用。

近些年，聚合物太阳能电池（PSC）因具有材料来源广、成本低、结构易修饰、器件制作工艺流程简单、以及可柔性、半透明和大面积制造等优点受到人们的广泛关注.近年来随着有机宽带隙聚合物给体以及窄带隙 n -型有机半导体受体光伏材料的开发，实验室小面积单结器件的光伏效率已经超过17%, 迈入了向实际应用发展和努力的门槛。效率、成本和稳定性问题的解决是决定聚合物太阳电池能否实现实际应用的决定性因素。合成开发低成本和可大批量、放大合成的给受/体材料是当务之急。 氮杂环单元的引入可以获得更好的分子平面性，更好的结晶性以及更低的HUMO能级，基于氮杂环结构的D-A型聚合物给体材料已被广泛应用于本体异质结的聚合物太阳能电池。吡嗪氮杂环因其结构独特，原料易得，合成易修饰等优点是一类待开发的有巨大研究空间的聚合物给体材料构筑单元。因此设计、开发以及深入研究基于官能团化吡嗪为构筑单元的聚合物给体材料对推动低成本、高效率宽带隙聚合物给体的研究以及推动有机聚合物太阳能电池的产业化发展有着很大的现实意义。