《基於萘嵌苯結構的新型功能化多環芳烴》是依託湖南大學，由曾澤兵擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於萘嵌苯結構的新型功能化多環芳烴
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曾澤兵
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
多環芳烴共軛體系作為一種新型的有機功能材料，在有機電子學、光學等領域有著尤其重要的套用前景。其家族成員萘嵌苯衍生物具有優異的特性，但是這類分子的設計與合成非常具有挑戰性，主要受溶解性差、立體選擇性差和區域選擇性差等因素的限制。本項目擬設計、製備及性質研究一系列化學修飾的萘嵌苯功能分子：（1）ortho-位置功能化的二萘嵌苯液晶分子和磁性分子, 其核心π體系能有效地提高分子自組裝能力，促使二萘嵌苯碟狀液晶和磁性有機分子在溶液和固體狀態下有序的堆砌，從而構建柱狀液晶和鐵磁性材料；（2）醌式萘嵌苯衍生物，醌式結構單元的引入和π共軛體系的擴展，不僅促進其電子基態的改變而出現非成鍵的π自由基磁學特徵，且將其光吸收更大程度的紅移。我們期待以萘嵌苯結構為母體，探索和開發一類新型的光電磁性小分子材料。
結題摘要
稠環功能分子的設計與合成非常具有挑戰性，主要受溶解性差、立體選擇性差和區域選擇性差等因素的限制。對高度學科交叉、光電性質融合共生的稠環體系，人們的認識還不夠。所以有機合成在稠環化合物構建過程中起到創造者的作用。本項目以具有挑戰性的多環芳烴有機功能體系作為目標，設計、合成及性質研究系列可化學修飾的功能分子：（1）通過巧妙的氧化螯合劑，使稠環萘發生分子間選擇性自由基偶聯反應，簡易製備苝醌體系。該苝醌體系可化學還原及烷基化修飾，高產率獲得溶解性好的新型苝核，並解決了苝類衍生物的ortho-位置功能化修飾難題，為新型苝核體系及多萘嵌苯分子的製備提供了結構基元；（2）通過苝醌海灣處羰基與水和肼縮合，簡單、高效地製備了螺旋堆積的雜稠化體系，獲得氮雜多環芳香功能分子，具備典型的分子內電荷轉移、近紅外吸收及長波長螢光發射等特性；（3）發現苝醌的bay-位羰基基團具有特異的可逆氧化還原性質，其過程具備螢光開閉功能，並套用於可逆螢光探針和活細胞氧化平衡監測；（4）構建了醌式構型的功能分子，系統地研究了化合物的光學、電學和磁學等物理性質。本項目也以密度泛函理論和量子化學為輔助手段，研究了稠環芳烴體系的構效關係，並將它們用於解決理論科學問題及套用基礎問題。
