将诸如卟啉之类的芳香族大环化合物与多环芳香烃(PAHs)的外围稠合以获得大p-延伸的多发色体系是一个新兴且有吸引力的领域。近日,北德克萨斯大学Hong Wang,Francis D’Souza等合成并表征了一系列大π扩展的多发色分子,包括交叉共轭,半交叉共轭,共轭间断和线性共轭体系。
本文要点:
1)这些多发色分子系统揭示了有趣的结构-性质关系。交叉共轭双卟啉稠合的并五苯醌发色团就要从350 nm到650 nm的宽UV-Vis吸收带,而线性共轭双卟啉稠合的并五苯发色团在800-900 nm处表现出吸收。
2)双卟啉稠合的戊烯Pen-1b和Pen-2a显示出丰富的氧化还原化学,分别具有7和8个可观察到的氧化还原状态。
3)线性共轭双卟啉稠合的并五苯(Pen-1b和Pen-2a)与并五苯类似物相比具有更窄的HOMO-LUMO间隙(分别为1.65和1.42 eV)和更高的HOMO能级(2.23和2.01 eV),类似于不稳定的六烯和庚二烯。而Pen-1b和Pen-2a显示出异常的稳定性。
4)双卟啉稠合的并五苯Pen-2a的估计半衰期> 945小时,比其并五苯类似物的寿命更长(BPE-P,半衰期为33 h)。
5)使用飞秒瞬态吸收技术对Pen-1b和Pen-2a的异常稳定性进行研究表明,以卟啉镍为中心的photo‐events导致短暂的中间电荷转移状态,从而阻止了光降解途径。这种电荷转移对Pen-1b和Pen-2a的异常稳定性起主要作用。此外,立体效应和降低的LUMO能级也有助于稳定双卟啉稠合的并五苯。
Yi Hu, et al. Bisporphyrin‐Fused Pentacenes Exhibiting Abnormal High Stability. Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202008076