Кинетически контролируемое околоэкваториальное алкилирование дианионов Cs-C70(CF3)8

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Описано применение стратегии электрофильного алкилирования дианионов производных фуллеренов, генерируемых депротонированием соответствующих дигидридов, на примере региоселективного синтеза трифункционального производного C70(CF3)8(CH3)H с околоэкваториальным расположением всех аддендов. Строение впервые синтезированного соединения было установлено с использованием комплекса спектральных методов, включая масс-спектрометрию, одномерную и двумерную корреляционную спектроскопию ЯМР. Причины высокой региоселективности образования единственного изомера C70(CF3)8(CH3)H объяснены данными квантово-химического моделирования на уровне теории функционала плотности для изомеров анионных интермедиатов и продукта. Методами электронной спектроскопии поглощения и флуоресценции показано принципиальное влияние околоэкваториального расположения аддендов в соединении C70(CF3)8(CH3)H на его оптические и флуоресцентные свойства.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Э. В. Кольман-Иванов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: nsovchinnikova@gmail.com

Химический факультет

Россия, 119991, Москва

В. А. Броцман

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: nsovchinnikova@gmail.com

Химический факультет

Россия, 119991, Москва

Н. М. Белов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: nsovchinnikova@gmail.com

Химический факультет

Россия, 119991, Москва

Л. Н. Сидоров

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: nsovchinnikova@gmail.com

Химический факультет

Россия, 119991, Москва

Н. С. Луконина

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: nsovchinnikova@gmail.com

Химический факультет

Россия, 119991, Москва

А. А. Горюнков

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: nsovchinnikova@gmail.com

Химический факультет

Россия, 119991, Москва

Список литературы

  1. Jia L., Chen M., Yang S. // Mater. Chem. Front. 2020. V. 4, № 8. P. 2256.
  2. Shi W., Salerno F., Ward M.D. et al. // Adv. Mater. 2021. V. 33, № 1. P. 2004115.
  3. Pan Y., Liu X., Zhang W. et al. // Appl. Catal. B Environ. 2020. V. 265. P. 118579.
  4. Castro E., Garcia A.H., Zavala G., Echegoyen L. // J. Mater. Chem. B. 2017. V. 5, № 32. P. 6523.
  5. Popov A.A., Kareev I.E., Shustova N.B. et al. // Chem. Eur. J. 2008. V. 14. P. 107.
  6. Castro K.P., Jin Y., Rack J.J. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2013. V. 4. P. 2500.
  7. Kosaya M.P., Rybalchenko A.V., Lukonina N.S. et al. // Chem. Asian J. 2018. V. 13, № 15. P. 1920.
  8. Umeyama T., Miyata T., Jakowetz A.C. et al. // Chem. Sci. 2017. V. 8, № 1. P. 181.
  9. Umeyama T., Igarashi K., Sakamaki D. et al. // Chem. Commun. 2018. V. 54, № 4. P. 405.
  10. Diederich F., Kessinger R. // Acc. Chem. Res. 1999. V. 32. P. 537.
  11. Cousseau J., Allard E., Chopin S. // C.R. Acad. Sci. 2006. V. 9. P. 1051.
  12. Ni L., Chang W., Hou H.-L. et al. // Org. Biomol. Chem. 2011. V. 9. № 19. P. 6646.
  13. Li S.-H., Li Z.-J., Yang W.W., Gao X. // J. Org. Chem. 2013. V. 78. P. 7208.
  14. Lin H.-S., Matsuo Y. // Chem. Commun. 2018. V. 54, № 80. P. 11244.
  15. Brotsman V.A., Bogdanov V.P., Rybalchenko A.V. et al. // Chem. Asian J. 2016. V. 11, № 13. P. 1945.
  16. Романова Н.А., Марков В.Ю., Горюнков A.A. // Журн. физ. химии. 2023. T.97. № 9. С. 1297.
  17. Броцман В.А., Луконина Н.С., Горюнков А.А. // Изв. АН. Cер. хим. 2023. Т. 72, № 1. С. 20.
  18. Rybalchenko A.V., Magdesieva T.V., Brotsman V.A. et al. // Electrochim. Acta. 2015. V. 174. P. 143.
  19. Brotsman V.A., Ioutsi V.A., Rybalchenko A.V. et al. // Electrochim. Acta. 2016. V. 219. P. 130.
  20. Lukonina N.S., Semivrazhskaya O.O., Apenova M.G. et al. // Asian J. Org. Chem. 2019. V. 8, № 10. P. 1924.
  21. Brouwer A.M. // Pure Appl. Chem. 2011. V. 83, № 12. P. 2213.
  22. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. P. 3865.
  23. Laikov D.N. // Chem. Phys. Lett. 1997. V. 281. P. 151.
  24. Belov N.M., Apenova M.G., Rybalchenko A.V. et al. // Chem. Eur. J. 2014. V. 20. P. 1126.
  25. Nossal J., Saini R.K., Alemany L.B. et al. // Eur. J. Org. Chem. 2001. P. 4167–4180.
  26. Bogdanov V.P., Semivrazhskaya O.O., Belov N.M. et al. // Chem. Eur. J. 2016. V. 22. P. 15485.
  27. Meier M.S., Bergosh R.G., Gallagher M.E. et al. // J. Org. Chem. 2002. V. 67. P. 5946.
  28. Wang Z., Meier M.S. // J. Org. Chem. 2003. V. 68. P. 3043.
  29. Wang Z., Meier M.S. // J. Org. Chem. 2004. V. 69. P. 2178.
  30. Fukuzumi S., Suenobu T., Hirasaka T. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1998. V. 120. P. 9220.
  31. Bogdanov V.P., Brotsman V.A., Belov N.M. et al. // Chem. Asian J. 2020. V. 15, № 11. P. 1701.
  32. Boltalina O.V., Popov A.A., Kuvychko I.V. et al. // Chem. Rev. 2015. V. 115, № 2. P. 1051.
  33. Ignat’eva D.V., Goryunkov A.A., Ioffe I.N., Sidorov L.N. // J. Phys. Chem. A. 2013. V. 117. P. 13009.
  34. Semivrazhskaya O.O., Belov N.M., Rybalchenko A.V. et al. // Eur. J. Org. Chem. 2018. P. 750.
  35. Rybalchenko A.V., Apenova M.G., Semivrazhskaya O.O. et al. // Electrochim. Acta. 2016. V. 191. P. 980.
  36. Gracheva S.V., Yankova T.S., Kosaya M.P. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2022. V. 24, № 4. P. 26998.
  37. Lou N., Li Y., Gan L. // Angew. Chem. Int. Ed. 2017. V. 56, № 9. P. 2403.
  38. Ovchinnikova N.S., Goryunkov A.A., Khavrel P.A. et al. // Dalton Trans. 2011. V. 40. P. 959.
  39. Malkin N.A., Brotsman V.A., Rybalchenko A.V. et al. // Electrochim. Acta. 2024. V. 477. P. 143720.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема получения C70(CF3)8(CH3)H (показан фрагмент молекулы Cs-C70(CF3)8 с околоэкваториальной [5,6]-связью) (а), хроматограмма (Cosmosil Buckyprep 4.6 мм в. д. × 25 см, толуол, 1 мл/мин, 290 нм) реакционной смеси (б) и выделенной фракции (в), масс-спектры отрицательных ионов МАЛДИ (г) и ХИАД (д) для C70(CF3)8(CH3)H.

Скачать (51KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектры ЯМР 1Н (а),13С (б), двумерный корреляционный спектр ЯМР 1Н–13С HMBC (в) и 19FC70(CF3)8(СH3)H (растворитель CDCl3, в спектре ЯМР 13С символом звезды отмечены сигналы сольватного толуола, на вставке диаграмма Шлегеля C70(CF3)8(СH3)H, где черными кружками A–H отмечены позиции CF3-групп).

Скачать (44KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Спектры поглощения Сs-C70(CF3)8 (а) и его аддуктов по околоэкваториальной [5,6]-связи (толуол, 300–800 нм, на вставке показана диаграмма Шлегеля Сs-C70(CF3)8, где отмечены черными кружками позиции групп CF3, околоэкваториальная [5,6]-двойная связь показана жирной линией). Спектры флуоресценции (б) С70(СF3)8(CH3)H и C70(CF3)8[CF2]H(OH) (циклогексан, λex= 405 нм).

Скачать (42KB)
Метаданные
5. Рис. табл 1

Скачать (8KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024