本報訊 近日,華東師范大學化學與分子工程學院、上海市分子治療與新藥開發工程研究中心教授劉路團隊在有機發光材料的設計與合成領域取得新進展。研究人員基于“綠色碳科學”的理念,聚焦新型高選擇性和原子經濟性反應,實現了模塊化合成高立體選擇性的新型聚集誘導發光 (AIE) 分子含硫四取代烯烴 (TVS)。相關成果發表于《自然—通訊》。 自從四芳基烯烴化合物AIE的特性被發現以后,該類材料已經廣泛應用于有機發光二極管、生物成像、化學傳感和輔助醫學治療領域。在四取代烯烴上引入硫原子是開發新AIE分子的有效途徑,但受方法學限制,含硫多取代烯烴的合成往往會得到順/反異構體,這成為需要解決的關鍵科學問題之一。 研究人員利用重氮化合物和酰基硫酯設計了一種模塊化快速構建含硫四取代烯烴的方法,有效解決了順/反異構體的問題。通過交叉實驗和DFT計算,研究人員對反應機理進行了深入闡釋,證明五元環過渡態是實現立體選擇性控制的原因。 該方法可以通過“拼積木”的方式將含硫四取代烯烴的4個部分進行多樣性組合,成為合成此類分子的高效工具。通過該策略,課題組快速構建了超過60個TVS分子,測試表征發現含不同取代基的TVS具有不同的光物理性質。 該方法在室溫條件下僅需5~10分鐘就可完成,具有條件溫和、反應速率快、收率高、原子經濟性、高立體選擇性以及催化劑用量低等優點。在克級規模反應中催化劑用量可降至0.02%,催化劑效率高,有大規模生產的潛力。(黃辛) |