一種穩定的[4,3]多環並苯雙自由基體的合成、結構和電子性質

2020-11-30 科學網

一種穩定的[4,3]多環並苯雙自由基體的合成、結構和電子性質

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/11/14 16:20:01

新加坡國立大學Chunyan Chi團隊揭示了一種穩定的[4,3]多環並苯雙自由基體的合成、結構和電子性質。 該研究結果於2020年11月09日發表在國際頂尖學術期刊《德國應用化學》。

由於其固有的開殼雙自由基特性，周圍融合的兩排或更多排並苯（多環並苯）的合成具有很大的挑戰性。

研究組報導了迄今為止最大的多環並苯分子衍生物（4），即[4,3]多環並苯，並以晶體形式分離。親本[4,3]多環並苯包含三排並四苯，具有源於芳香烴穩定性的較大雙自由基特徵（y 0 = 94.8%）。由於動力學阻斷，4表現出合理的穩定性，在環境條件下的半衰期為~157小時。

研究組通過X射線晶體學分析確定了它的結構，鍵長分析顯示了8個局部Clar六隅體。4表現出開殼單線態基態，具有較窄的電化學能隙（1.13 eV）和較小的單線態三態能隙（根據SQUID的測量結果為‐0.57 kcal/mol）。它的電子性質可與此前報導的多環並四苯和萜烯衍生物相媲美。

附：英文原文

Title: A Stable [4,3]Peri‐acene Diradicaloid: Synthesis, Structure and Electronic Properties

Author: Jun-Jian Shen, Yi Han, Shaoqiang Dong, Hoa Phan, Tun Seng Herng, Tingting Xu, Jun Ding, Chunyan Chi

Issue&Volume: 09 November 2020

Abstract: Synthesis of peri‐fused two or more rows of acenes (peri‐acenes) is challenging due to their intrinsic open‐shell diradical character. Herein, we report the isolation of a derivative (  4  ) of hitherto the largest peri‐acene molecule, namely [4,3]peri‐acene, in a crystal form. The parent [4,3]peri‐acene containing three rows of tetracene has a large diradical character (y  0  = 94.8%) originated from aromatic stabilization. Due to kinetic blocking,  4  showed reasonable stability with a half‐life time of ~157 hours under ambient conditions. Its structure was determined by X‐ray crystallographic analysis, and bond length analysis revealed eight localized Clar’s sextets.  4  exhibited open‐shell singlet ground state with a narrow electrochemical energy gap (1.13 eV) and a small singlet‐triplet energy gap (‐0.57 kcal/mol from SQUID measurement). Its electronic properties are compared with previously reported peri‐tetracene and teranthene derivatives.

DOI: 10.1002/anie.202012328

Source: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202012328

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