Скелетная трансформация хиральных наноуглеродных молекул

Трёхмерные наноуглеродные молекулы являются важными структурными блоками для передовых углеродных материалов. Однако зависимость современных методов синтеза от поэтапного образования связей ограничивает доступное химическое пространство в этой области. В настоящей работе показано, что подход, основанный на скелетной трансформации, позволяет решить две задачи синтеза наноуглерода. Во-первых, расщепление внутренних связей π-конъюгированных углеводородов обеспечивает получение десятичленного цикла, содержащего исключительно sp2-гибридизованные атомы углерода. Последующее расширение цикла приводит к образованию трёх гигантских хиральных наноуглеродных молекул, содержащих декагон, с конформациями типа «восьмёрка» или «ванна» и включающих до 170 sp2-гибридизованных атомов углерода. Во-вторых, последующее восстановление внутренней двойной связи в структуре применимо к двум из трёх полученных наноуглеродных молекул, что обеспечивает региоселективный и энантиоселективный синтез спирально закрученного нанографена, содержащего до 26 шестичленных колец. Кристаллическая упаковка этого хирального нанографена характеризуется гомохиральным пористым каркасом, состоящим из π-стэкингованных двойных спиральных ансамблей. Эти результаты демонстрируют, что подход, основанный на скелетной трансформации, который ранее применялся главным образом к биоактивным молекулам, может быть использован для синтеза наноуглеродных соединений. Трёхмерные наноуглеродные молекулы являются важными структурными блоками для передовых углеродных материалов, однако их получение ограничено зависимостью современных методов синтеза от поэтапного образования связей. Авторы сообщают о подходе, основанном на скелетной трансформации посредством расщепления и восстановления внутренних двойных связей в π-конъюгированных углеводородах.