Chem. Eur. J. :钯催化多重C-H键活化策略构建具有深红色发射和自聚集行为的π-扩展芳环并氟硼二吡咯分子

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安徽师范大学焦莉娟课题组报道了通过α,β-未取代的氟硼二吡咯和1,8-二溴萘的一锅法钯(II)催化多重C-H活化的反应制备了苊[b]-并环氟硼二吡咯染料。这些新合成的苊[b]-并环氟硼二吡咯染料在二氯甲烷中显示出强的深红色吸收(639-669nm)和发射(643-683nm),以及高的荧光量子产率(0.53-0.84)。另外,这些苊[b]-并环氟硼二吡咯染料在水/四氢呋喃混合溶液中表现出良好的自聚集行为。



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氟硼二吡咯(BODIPY)染料具有优秀的化学和光物理性质,包括易于后期功能化、有利的发光性能、可调控的波长和优异的稳定性。通常情况下,氟硼二吡咯染料母核的吸收和发射波长约为500 nm左右。将将芳香环(如萘或菲)与氟硼二吡咯的[a]-或[b]-位并环是一种获得π-扩展氟硼二吡咯新骨架有效的策略。但是,目前获得这些扩展氟硼二吡咯衍生物的方法通常需要预制的不稳定的芳香环并吡咯衍生物或者多步的金属催化氧化反应,因而其底物普适性有限,合成挑战性大。


为了解决这一问题,焦莉娟课题组通过α,β-未取代的氟硼二吡咯和1,8-二溴萘的一锅法钯(II)催化多重C-H活化的反应实现了苊[b]-并环氟硼二吡咯染料高效构建。光学性质研究表明,这些苊[b]-并环氟硼二吡咯染料在深红色区域具有强烈的吸收和发射,并且在二氯甲烷中具有高达0.84的荧光量子产率。另外,这些苊[b]-并环氟硼二吡咯染料在水/四氢呋喃混合溶液中表现出良好的自聚集行为,例如,苊[b]-并环 8-(2,4,6-三甲基苯基)-氟硼二吡咯染料的吸收在形成聚集体之后红移了53nm至693nm。


与传统氟硼二吡咯的2,6-或者3,5-位C-H芳基化反应相比,本项工作通过一锅法多重C-H活化同时活化氟硼二吡咯的2,3,5,6-位,高效地构建新的π-扩展氟硼二吡咯框架。本研究也为探索其他过渡金属催化的多重C-H活化以官能化氟硼二吡咯或其他相关多环芳烃提供了参考。

文信息

Palladium Catalyzed, Annulative Multiple C-H Bond Activations of BODIPYs to Access π-Extended Polycyclic Heteroaromatic Molecules with Deep Red Emissions and Self-aggregation Behaviors.

Wei Miao,Rui Gan,Wanxiao Liu,Xing Guo,Qinghua Wu,Ying Wei,Changjiang Yu,Prof. Erhong Hao,Prof. Lijuan Jiao


Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202300449




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