Azaarenes: 13 Ringe in einer Reihe durch Cyclopentanellierung

Abstract

Eine Cyclopentanellierungsstrategie wird für den Zugang zu langen, stabilen Azaarenen vorgestellt. Buchwald-Hartwig-Kupplung von literaturbekannten di-und tetrabromierten cyclopentanelierten N,N'-Dihydrotetraazapentacenen lieferte stabile Azaarene mit bis zu 13 linear anellierten Benzolringen und einer Länge von 3.1 nm. Ihre optoelektronischen und halbleitenden Eigenschaften sowie ihre Aromatizität wurden untersucht.Lösliche, eindimensionale polycyclisch-aromatische Kohlenwasserstoffe [1] (molekulare Nanokohlenstoffe [2] ) sind monodisperse Modelle starrer Nanodrähte. [3] Es sind definierte, aufreinigbare und vollständig charakterisierte Spezies, während ihre Verwandten, die Leiterpolymere, [4] stets polydispers sind und oft Defekte enthalten. [5] Oligomere, obwohl mit zunehmender Länge eine synthetische Herausforderung, sind als Ladungsträgermaterialien von Interesse und erlauben die Untersuchung elektronischer Wechselwirkungen entlang dieser π-Systeme in Bezug auf Konjugationslänge [6] und Aromatizitätseffekte. . [7] Die einfachsten eindimensionalen molekularen Nanokohlenstoffe sind die längeren Acene. [3] Sie sind in ihrer Länge aufgrund ihrer Instabilität beschränkt. Die bisher längsten dargestellten Homologe sind Dodecacen, [8] dargestellt mittels Oberflächensynthese und Nonacen [10] (durch Flüssigphasen-und Festkörperreaktionen). [11] Zur Verringerung ihres di-und oligoradikalischen Charakters, [12] welcher für ihre Zersetzung verantwortlich ist, wurden verschiedene Anellierungsstrategien entwickelt. [6d, 7b, 13] Die Anzahl der Clar-Sextette erhöht sich durch Kombination von Acenein-heiten mit anderen kleinen Kohlenwasserstoffen, wie Perylen, 14,15] Corannulen, [15] Pyren, [5a, 13h,k, 16] Phenanthren, [13b] para-Benzochinon [17] und seine Knoevenagel-Derivate (Abbildung 1, A). [18] Synthesezugänge umfassen Kondensationsreaktionen, besonders für Stickstoff-substituierte Nanokohlenstoffe wie (B), [23a, 29] Buchwald-Hartwig-Kupplungen (C), [15] Suzuki-Kupplungen, Friedel-Crafts-Ringschlüsse (D) [28] sowie Cava-Reaktionen (A). Alternativ spalten Cycloreversio-