当前位置 : X-MOL首页行业资讯 › 通过碳氢键活化与自由基策略的结合构筑蝴蝶型双吡喃阳离子荧光团

通过碳氢键活化与自由基策略的结合构筑蝴蝶型双吡喃阳离子荧光团

由于有机荧光团在光、电、磁等方面有着广泛而优异的性质,使得它们被应用于诸多领域,比如荧光标记、光敏剂、非线性光学材料、纳米电子器件等。由于这些广泛的应用,化学家和材料学家们开发出了多种多样的有机荧光团,其中含有氮原子的卟啉、氟硼荧 (BODIPY) 和腈类染料发展得较为成熟。近些年来,基于吡喃鎓骨架的有机荧光团逐渐走入科学家们的视野,因为它们一般具有可调的荧光发射波长、高的量子产率以及一定的水溶性等优异的性质。所以,无论是从理论研究还是实践应用方面,发展结构多样的有机荧光团都具有重要的价值。最近,四川大学化学学院游劲松教授(点击查看介绍)课题组利用简单易得且结构多样的芳香酮类衍生物和内炔作为底物,通过碳氢键活化和自由基策略的结合,简洁高效地构筑了一系列新型双吡喃阳离子荧光团。


在课题组近期发展的炔参与的碳氢键活化/环化反应构筑有机功能分子的工作基础上(Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 13094; Chem. Sci., 2018, 9, 5488;Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 302),作者将碳氢键活化与自由基化学相结合,利用芳香酮类同时能够发生羰基协助下的碳氢键活化和可被氧化脱羧形成酰基自由基的特性,成功地使其与炔发生串联的碳氢键活化、自由基历程、碳氢键活化三个过程,从而一步简单高效地构筑了新型双吡喃阳离子荧光团。通过对产物的X射线单晶衍射和DFT计算进行分析,该产物的阳离子离域在两个吡喃环上,而且产物主骨架是近似平面的结构。另外,作者通过中间体分离、控制实验、自由基淬灭实验、电子顺磁共振 (EPR)、电喷雾质谱(ESI-HRMS)等手段对反应机理进行了仔细的研究,证明了反应的主要过程是酰基自由基对环铑金属中间体的加成。杂环酮类(如噻吩酮、苯并呋喃酮)在该反应条件下也能够得到相应的目标产物,从而增加了该类荧光团的结构多样性。该类产物具有可调的紫外吸收、荧光发射波长和较高的量子产率等光物理特性。该研究证明了碳氢键活化和自由基策略的结合在构筑新型有机功能分子方面的巨大潜力。


相关结果发表在Nature Communications 上,文章第一作者为四川大学博士生尹江亮


原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):

Acyl radical to rhodacycle addition and cyclization relay to access butterfly flavylium fluorophores

Jiangliang Yin, Yuming Zhang, Jian Li, Lei Zhu, Yu Lan, Jingsong You

Nat. Commun., 2019, 10, 5664, DOI: 10.1038/s41467-019-13611-6


导师介绍

游劲松

https://www.x-mol.com/university/faculty/12772


如果篇首注明了授权来源,任何转载需获得来源方的许可!如果篇首未特别注明出处,本文版权属于 X-MOLx-mol.com ), 未经许可,谢绝转载!

英语语言编辑翻译加编辑
开学季购书享好礼新
有奖问卷征集新
材料学领域约200份+SCI期刊
定位全球科研英才
中国图象图形学学会合作刊
东北石油大学合作期刊
动物源性食品遗传学与育种
专业英语编辑服务
上海交大
北京大学
西湖大学
多次发布---上海中医药
中科大
杜克大学
复旦大学
中科大
新加坡
南科大
ACS材料视界
down
wechat
bug