《基於C-H鍵直接芳基化的鹵代噻吩衍生物聚合反應研究》是依託吉林大學，由王奇峰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C-H鍵直接芳基化的鹵代噻吩衍生物聚合反應研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王奇峰
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
聚噻吩高分子材料是有機太陽能電池等電子器件中一種重要的半導體材料，現有的合成此類高分子材料的方法主要依靠傳統交叉偶聯反應。本項目研究試圖通過過渡金屬催化C-H鍵直接芳基化的方法，對2-鹵-3烷(氧)基噻吩進行脫鹵化氫縮聚，實現活性鏈鎖聚合，以得到高規整度，高分子量，低分散性的聚噻吩高分子材料。與交叉偶聯方法相比，這類方法具有合成步驟短，化學廢棄物少，後處理簡單，官能團兼容性好等諸多優點。該研究將通過兩種方法嘗試實現：(1)研究配體對聚合反應的影響，設計新配體，最佳化實驗條件，對2-鹵代3-烷(氧)基噻吩直接進行活性鏈鎖聚合。(2)設計合成含活潑C-H鍵的噻吩衍生物或其多聚體作為引發劑，採用graft to的模式對2-溴-3-烷(氧)基噻吩進行聚合反應研究，實現其非經典的鏈鎖聚合模式。兩種方法聚合機理不同，在實際套用中可相互補充。
結題摘要
惰性化學鍵的選擇性切斷是目前有機化學領域研究的重要內容。基於過渡金屬催化的惰性C-H鍵切斷反應研究是其中重要的組成部分。目前文獻報導的sp2C-H鍵切斷主要主要通過藉助於鄰位導向基團的輔助作用，使金屬催化劑能夠選擇性對導向基團的鄰位進行C-H鍵活化，而對於其它位置的C-H鍵活化研究，相比之下非常罕見。本課題組通過發展獨立的催化反應體系，成功的實現了萘酚酯，脲等一類稠環芳烴化合物的間位選擇性芳基化，並通過實驗揭示了決定sp2C-H鍵活化位置選擇性的新的要素——芳香性，因此芳香性成為繼鄰位導向基團之後第二種決定位置選擇性的要素。依據我們發展的催化體系，我們推測了反應的活性中間體，並由此發現了一系列新穎的化學轉化方式，例如，我們通過芳基脲類化合物與炔烴反應，高效的製備了去芳香化的環狀亞胺類化合物，反應底物有比較好的普適性，產物有高達95%的產率；利用該中間體進行交叉脫氫偶聯，反應對兩種不同C-H鍵都有較高的選擇性；通過對中間體進行C-O鍵的構建，成功實現了呋喃環的構建；通過對中間體C=C的反應，實現了芳香環的擴環反應。這些新穎的化學轉化部分結果已經發表，尚有部分研究正在進行中。
