扭曲的芳香带分子为纳米碳材料提供了独特的拓扑结构和复杂的手性。然而,一种合成具有多重扭曲芳香带的方法仍不明确。在这里,东京工业大学Ken Tanaka、日本理化学研究所创发物性科学研究中心Daisuke Hashizume通过铑(I)催化的不对称[2 + 2. + 2]环加成选择性合成双、三和四扭曲芳香带(e.r.= 98:2)。
本文要点:
1) 由弯曲的间苯撑单元和线性对苯撑单元组成的混合基底设计克服了传统方法的障碍,即在带形成过程中的大扭曲应变和扭曲解开允许在单个带分子中共存多个P-和M-扭曲。X射线晶体学证实了多重扭曲芳香带的三维结构,揭示了它们的拓扑结构取决于P-和M-扭曲的序列。
2) 对连接数(Lk)的分解分析表明,在扭曲共轭大环的最高Tw中,三重加捻的Möbius带的加捻数(Tw)为Tw = 2.45。对离域键的电子密度分析表明,具有独特性质的电子结构依赖于Lk的拓扑结构,如连环和三叶结。
Juntaro Nogami et.al Catalytic stereoselective synthesis of doubly, triply and quadruply twisted aromatic belts Nature Synthesis 2023
DOI: 10.1038/s44160-023-00318-2
https://doi.org/10.1038/s44160-023-00318-2