【Angew. Chem. Int. Ed.】首例硼芴自由基的发现

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on style="font-size: medium; white-space: normal; font-family: Calibri, sans-serif; caret-color: rgb(0, 0, 0); text-indent: 2em;">在材料化学中,由于硼芴的独特性使得其几乎无所不在。这种五元芳族杂环化合物,可作为分子材料的基础,至今也用在诸如有机发光二极管、有机薄膜晶体管和光伏器件等应用领域。

此外,基于硼芴的聚合物所展现的高发光量子产率,尽管在三十年前就有第一个硼芴阳离子的结构被报道,至今相关领域也还在持续被关注。其他像是阴离子三配位硼氢化芴的可能性也在2014年被逐渐发现。但是,硼芴的自由基物种至今则还没有被直接观察到。

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

近期,在Angew. Chem. Int. Ed.上则可见由美国University of VirginiaRobert J. Gilliard, Jr.教授团队发表的硼芴自由基的第一个表征实例。

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

该研究分离出了可由NHC卡宾和环烷胺卡宾(CAAC)稳定的硼芴自由基,并通过元素分析,单晶X射线衍射,UV / Vis吸收,循环伏安法,电子顺磁共振光谱等手段对这类物质进行表征。

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

有意思的是,他们发现CAAC-硼芴自由基和NHC-硼芴自由基都具有相当大的自旋密度,分别分布在各自的硼原子上(CAAC-硼芴自由基为0.322NHC-硼芴自由基为0.369)。

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

CAAC-硼芴自由基的例子中,未配对电子有一部分在CAAC配体卡宾的CN原子上离域。但是,NHC-硼芴自由基中的未配对电子则是存在于整个硼芴的p系统中,而在NHC配体上的离域则明显较少。

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

这些结果突出了与材料有关的自由基的路易斯基依赖性电结构调节。值得注意的是,这些物质也表现出了良好的固态和溶液稳定性。

  

参考文献:Persistent Borafluorene Radicals

DOI: 10.1002/anie.201909627

原文作者:Wenlong Yang, Kelsie E. Krantz, Lucas A. Freeman, Diane A. Dickie, Andrew Molino, Gernot Frenking, Sudip Pan,* David J. D. Wilson,* and Robert J. Gilliard, Jr.*


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