近年來(lái)，具有不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分子碳材料，如碳納米環(huán)、石墨烯納米帶、納米石墨烯，扭曲納米石墨烯等日益豐富，推動(dòng)著材料科學(xué)的飛速發(fā)展。尤其是含有多重螺烯結(jié)構(gòu)的分子碳材料，在有機(jī)光電器件領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
目前雖然單核驅(qū)動(dòng)的多重螺烯分子碳材料已取得一定的進(jìn)展，但設(shè)計(jì)和合成多核驅(qū)動(dòng)的多重螺烯分子碳材料，并保證該類(lèi)材料具有好的溶解性和空氣穩(wěn)定性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)其高度立體選擇性和手性特征，仍然是化學(xué)家和材料學(xué)家面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。
近日，華東理工大學(xué)的田禾教授團(tuán)隊(duì)和清華大學(xué)的王朝暉教授、北京航空航天大學(xué)的李燕教授合作，以苝酰亞胺為基本單元，合成了四核驅(qū)動(dòng)的、含有12重[5]螺烯結(jié)構(gòu)的分子碳酰亞胺材料，并實(shí)現(xiàn)了該材料高度的立體選擇性，手性對(duì)映體的拆分，優(yōu)良的溶解性和構(gòu)型的熱穩(wěn)定性，從而為構(gòu)筑立體選擇的多核驅(qū)動(dòng)多重螺烯分子碳材料提供了一種新的設(shè)計(jì)策略。
采用了兩種合成路線來(lái)構(gòu)筑目標(biāo)化合物，路線A以分子THP為構(gòu)筑單元，得到的中間分子2難以實(shí)現(xiàn)關(guān)環(huán)。路線B以苝酰亞胺為構(gòu)筑單元，采用由內(nèi)而外的關(guān)環(huán)方法，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)分子的構(gòu)筑。核磁氫譜表明，該分子具有D3對(duì)稱(chēng)性。 由于四核和12重[5]螺烯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分子碳酰亞胺7理論上存在256種可能的立體異構(gòu)體，其中具有D3對(duì)稱(chēng)性的有如上圖所示的8種可能的立體異構(gòu)體，也就是4對(duì)對(duì)映異構(gòu)體：7A，7B, 7C和7D。理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，分子碳酰亞胺7具有7C的立體構(gòu)型。并進(jìn)一步地對(duì)7C的對(duì)映體進(jìn)行了手性拆分和手性光譜的研究。 論文信息 Stereoselective Chiral Molecular Carbon Imides Featuring 12-Fold [5]helicenes Around Four Cores Dr. Guogang Liu, Yujian Liu, Dr. Chengxi Zhao, Prof. Yan Li, Prof. Zhaohui Wang, Prof. He Tian Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202214769
