研究目的
通过用芘扩展π体系,将分子马达的激发波长从紫外光转移到可见光,同时保持其旋转功能。
研究成果
通过将芳香核扩展为芘,成功将激发波长移至可见光区(455纳米)并保持马达的旋转功能——这一结论已通过DFT计算、合成及光谱研究得到证实。该方法实现了可见光驱动运行,拓展了其在生物和智能材料等领域的潜在应用。
研究不足
光异构化的量子产率低于某些相关马达,且合成过程复杂、步骤繁多。文中未深入讨论潜在的降解或副反应,也未测试该马达在生物或材料应用中的性能。
1:实验设计与方法选择:
研究设计了一种芘基延展上半部分的分子马达,通过密度泛函理论(DFT)计算预测其光化学和热力学性质,随后进行合成及核磁共振(NMR)与紫外-可见光谱(UV/vis)分析以验证设计。
2:样本选择与数据来源:
目标化合物经合成后,溶于二氯甲烷(CH2Cl2)和氘代二氯甲烷(CD2Cl2)等溶剂中进行光谱研究。
3:实验设备与材料清单:
设备包括核磁共振波谱仪(如400 MHz和100 MHz)、紫外-可见分光光度计及DFT计算软件;材料涵盖合成用化学品,如(R)-3-溴-2-甲基丙酸甲酯、碘化钠、锌铜偶、三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd2dba3)、QPhos、2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌(DDQ)、劳森试剂等实验部分所列试剂。
4:3)、QPhos、2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌(DDQ)、劳森试剂等实验部分所列试剂。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:合成包含Negishi偶联、芬克尔斯坦反应、Friedel-Crafts?;DQ氧化、Barton-Kellogg反应及有机锂偶联等多步反应;光谱研究涉及特定波长(如455 nm)辐照及控温异构化监测实验。
5:数据分析方法:
采用Eyring分析法计算热力学能垒、量子产率计算及与DFT预测值对比,使用B3LYP/6-31G(d,p)等DFT计算软件及标准光谱分析工具。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
NMR Spectrometer
400 MHz
Used for 1H and 13C NMR spectroscopy to analyze molecular structures and isomerization.
-
UV/vis Spectrophotometer
Used to measure absorption spectra and monitor photochemical changes.
-
DDQ
Oxidizing agent used in the synthesis to convert ketone to pyrene.
-
Lawesson Reagent
Used to convert ketone to thioketone in the synthesis.
-
Pd2dba3
Palladium catalyst used in cross-coupling reactions.
-
QPhos
Ligand used in palladium-catalyzed reactions.
-
Zn-Cu Couple
Used to generate organozinc reagents for cross-coupling.
-
AlCl3
Lewis acid catalyst used in Friedel-Crafts acylation.
-
Thionyl Chloride
Used to convert acid to acid chloride in synthesis.
-
Pd[P(tBu)3]2
Palladium catalyst used in organolithium cross-coupling.
-
登录查看剩余8件设备及参数对照表
查看全部