三苯三戊并烯(tribenzotriquinacene,简称TBTQ)具有独特的凹凸刚性骨架,C3v对称性,其结构赋予了它自身及衍生物特殊的化学物理性质,蕴含着有待发现的新功能。申请者利用Heck和Stille反应对TBTQ的芳基外围进行了延伸,又成功地将TBTQ外围进行六氯甲基化,六巯基化,首次合成了芳环内和环间的硫代环番,相关的中间体是合成TBTQ笼状分子的重要砌块。目前,TBTQ单、双、三酰基衍生物也能顺利地制备,进而将以这些关键中间体为基础,通过合适的官能团转化及相关反应,拓展合成一系列特殊结构的笼状、蛤状、篮状等新颖化合物,解决合成中所涉及的立体化学问题,如TBTQ对映体的拆分,内消旋与外消旋体之间、C1与C3轴对称分子之间的分离等。项目不仅将研究TBTQ衍生物的自组装等内在性质,还将拓展探讨它们的主客体化学性质及其功能,如光电磁行为等,为材料科学等领域的应用提供可靠的理论依据。
tribenzotriquinacene (TBTQ);cyclophane;benzyne and isobenzofuran;TBTQ cryptophane;supramolecular chemistry
三苯三戊并烯(tribenzotriquinacene, 简称TBTQ)独特的凹凸刚性骨架和C3v对称性赋予了它自身及其衍生物特殊的理化性能,蕴含着有待发现的新性质,新功能。项目拓展了高效简洁制备TBTQ单、双、三酰基衍生物的方法,并以所合成的衍生物为基础,通过合适的官能团转化及相关反应,合成了一系列特殊结构的笼状、蛤状、篮状等新颖环番化合物,解决了合成中所涉及的立体化学问题,如C1与C3轴对称分子、内消旋与外消旋体之间的分离,TBTQ对映体的拆分等,研究发现所合成的巯基环番对Cu2+有特异性响应。也制备了TBTQ全取代呋喃衍生物,其具有凹凸结构和富电子性能,与C60之间有良好的超分子作用。项目完成了由TBTQ母核衍生的TBTQ苯炔(A)和苯并异呋喃(B)活泼中间体的合成,并以此拓展合成了TBTQ单翼衍生物及二聚体。项目成功制备了TBTQ手性穴番,而且得到了光学纯的TBTQ三醛,也证明了合成的C3对称TBTQ三醇外消旋体通过超分子自组装所形成纳米尺寸的孔径,以及它们与有机小分子的超分子化学作用。项目的实施不仅完成了TBTQ目标分子的制备及自身性质的研究,而且拓展探讨了它们在主客体化学、超分子化学等中的理化性能,为在材料科学等领域的应用了提供理论依据。