Synthesis and Bowl‐in‐Bowl Assembly of a Geodesic Phenylene Bowl

Ikemoto, Koki; Kobayashi, Ryo; Sato, Sota; Isobe, Hiroyuki

doi:10.1002/ange.201702063

Cited by 23 publications

(3 citation statements)

References 34 publications

(16 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…Aesthetically pleasing, bowl‐shaped molecules, referred to as buckybowls and geodesic polyarenes, are of great theoretical and practical interest among the scientific community [1–4] . Owing to their close relationship to fullerenes [5] and carbon nanotubes (CNTs) [6] which revolutionized materials science, investigations into the chemistry of these contorted polyaromatics flourish [7] .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Bowl‐Shaped Pentagon‐ and Heptagon‐Embedded Nanographene Containing a Central Pyrrolo[3,2‐b]pyrrole Core

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

A bowl‐shaped nitrogen‐doped nanographene composed of a pyrrolo[3,2‐b]pyrrole core substituted with six arene rings circularly bonded with one another has been prepared via a concise synthetic strategy encompassing the multicomponent tetraarylpyrrolopyrrole (TAPP) synthesis, the Scholl reaction, and intramolecular direct arylation. This synthesis represents the first case of programmed sequential intramolecular direct arylation reactions utilizing the different reactivity of C–Br and C–Cl bonds. The target compound contains two central pentagons confined between two adjacent heptagons—the inverse Stone–Thrower–Wales topology. The presence of both five‐ and seven‐membered rings in the final structure is responsible for interesting properties such as a perpendicularly aligned dipole moment, absorption and fluorescence in the orange‐red region, weak emission originating from the charge‐transfer character of a low‐energy absorption band, and a high lying HOMO. In the solid state slipped convex‐to‐convex π–π stacking dominates.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Bowl‐Shaped Pentagon‐ and Heptagon‐Embedded Nanographene Containing a Central Pyrrolo[3,2‐b]pyrrole Core

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…[20] By DFT calculations at M06-2X(D3)/6-31G(d) level, the freeenergy change (DG i )o fb owl inversion from bowl-down to bowl-up at different temperature in 1'2d was calculated to be À1.4 KcaL mol À1 K À1 at 100 Kt oÀ2.5 KcaL mol À1 K À1 at 400 K( Supporting Information), indicating that the bowl-up conformer become more energetically favored at high temperature. [20] By DFT calculations at M06-2X(D3)/6-31G(d) level, the freeenergy change (DG i )o fb owl inversion from bowl-down to bowl-up at different temperature in 1'2d was calculated to be À1.4 KcaL mol À1 K À1 at 100 Kt oÀ2.5 KcaL mol À1 K À1 at 400 K( Supporting Information), indicating that the bowl-up conformer become more energetically favored at high temperature.…”

mentioning

confidence: 99%

“…Compound 1 was conformationally disordered at low rather than high temperature,s uggesting the favored formation of the p-p complex at higher temperature,which was also observed in the assembly of curved aromatic hydrocarbons. [20] By DFT calculations at M06-2X(D3)/6-31G(d) level, the freeenergy change (DG i )o fb owl inversion from bowl-down to bowl-up at different temperature in 1'2d was calculated to be À1.4 KcaL mol À1 K À1 at 100 Kt oÀ2.5 KcaL mol À1 K À1 at 400 K( Supporting Information), indicating that the bowl-up conformer become more energetically favored at high temperature.…”

mentioning

confidence: 99%

Bowl Inversion in an Exo‐type Supramolecule in the Solid State

et al. 2019

View full text Add to dashboard Cite

Bowl inversion is aunique property of buckybowls. The polarity and assembly configuration of buckybowls are reversed after bowl inversion. So far,this unique phenomenon has been studied in solution and on surface,b ut not in solid state due to spatial constraint. Now as eries of exo-type supramolecular assemblies of trithiasumanene and nanographene are investigated. Tuning the electron density of the nanogaphene component was found to directly affect the binding constant of the complex. Reversible bowl inversion in the solid state was then successfully achieved by subjecting the trithiasumanene-nanographene assembly with the weakest binding strength to repeated heating-cooling cycles,w hich was unambiguously observed by single crystal X-ray diffraction.

show abstract

Eine neue Raffinesse bei Oligoarylen‐Architekturen

Bodwell

2017

Angewandte Chemie

View full text Add to dashboard Cite

Corannulen ·G eodätische Oligoarylene ·Makrocyclen ·N anostrukturen ·Selbstorganisation Das sp 2 -hybridisierte Kohlenstoffatom mit seiner trigonal planaren Geometrie ist einer der fundamentalen Bausteine von organischen Molekülen. Die Verknüpfung von sechs solcher Atome zu einem Ring führt zum Benzol, das nicht nur ein Molekülv on enormer grundlegender Bedeutung ist, sondern auch selbst wiederum als Baustein fürg rçßere Moleküle genutzt wird. So leitet sich die Verbindungsklasse der Oligoarylene von ausschließlich aromatischen Bausteinen ab, mit Abstand am häufigsten von Benzol.Obwohl Oligoarylene schon seit langem bekannt sind, ist das Gebiet heute so dynamisch wie eh und je.E iner der Hauptgründe dafüri st das Auftauchen der Cycloparaphenylene (CPP), [1] die aus 1,4-disubstituierten Benzolringen aufgebaut sind und ein strahlenfçrmig ausgerichtetes p-System besitzen. Vork urzem wurden verwandte Systeme mit dreidimensionalen Formen (z. B. Käfig- [2] und Kugelform [3] )s ynthetisiert, wobei der strategische Einbau von 1,3,5-trisubstituierten Benzolringen entscheidend fürd ie Herstellung der Dreidimensionalitätw ar.In einer kürzlich erschienenen Arbeit erkannten nun Isobe et al., [4] dass ein 1,3,5-trisubstituiertes Benzol die gleiche trigonal planare Geometrie wie ein sp 2 -hybridisiertes Kohlenstoffatom aufweist. Die Autoren postulierten die Mçglichkeit, durch Ersetzen jedes sp 2 -hybridisierten Kohlenstoffatoms gegen einen 1,3,5-trisubstituierten Benzolring "übergroße" Analoga aromatischer Verbindungen herstellen zu kçnnen. Während vorstellbar ist, dieses Konzept auf jede aromatische Verbindung anzuwenden, setzten sich Isobe et al. hohe Ziele und widmeten sich einem System mit geodätischer Architektur,d em Corannulen (1). In der gleichen Weise,inder zwanzig sp 2 -hybridisierte Kohlenstoffatome zum Corannulen angeordnet werden kçnnen, fügten die Autoren zwanzig 1,3,5-trisubstituierte Benzolringe zusammen und erhielten das spektakuläre polycyclische,n anometergroße, geodätische Oligoarylen 2 mit schalenfçrmiger Struktur.Die kurze Synthese von 2 beruht auf der fünffachen Symmetrie der Zielverbindung und gipfelt in einer fünffachen Suzuki-Miyaura-Kreuzkupplung zwischen m-Terphenyl 3 und dem cyclischen Oligo-m-phenylenderivat 4, [5] an die sich eine fünffache intramolekulare Yamamoto-Homokupplung an-schließt (Scheme 1). Bedenkt man die Ergiebigkeit jedes dieser Schritte,sind die Ausbeuten beeindruckend.Anders als Corannulen (1)bildet 2 im Kristall ein Schalein-Schale-Dimer (Abbildung 1). Die niedrigen Pyramidalisierungswinkel (< 58 8)l assen darauf schließen, dass die sterische Spannung in 2 geringer ist als in geodätischen PA Hs.Das Dimer bildet sich auch in Lçsung, überraschenderweise wurde aber gefunden, dass das Monomer-Dimer-Gleichge-Schema 1. Das Konzept, sp 2 -hybridisierte C-Atome in aromatischen Systemen gegen 1,3,5-trisubstituierte Benzolringe zu ersetzen, hier angewendet auf Corannulen (1), sowie die Schlüsselschritt in Isobes Synthese von 2.

show abstract

Synthesis and Bowl‐in‐Bowl Assembly of a Geodesic Phenylene Bowl

Cited by 23 publications

References 34 publications

Bowl‐Shaped Pentagon‐ and Heptagon‐Embedded Nanographene Containing a Central Pyrrolo[3,2‐b]pyrrole Core

Bowl‐Shaped Pentagon‐ and Heptagon‐Embedded Nanographene Containing a Central Pyrrolo[3,2‐b]pyrrole Core

Bowl Inversion in an Exo‐type Supramolecule in the Solid State

Eine neue Raffinesse bei Oligoarylen‐Architekturen

Contact Info

Product

Resources

About