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Enregistrement W4412539797 · doi:10.1021/acs.accounts.5c00211

Alkyne Benzannulations: A Powerful Tool for the Efficient Synthesis of Chiral and Achiral Nanographenes and of Graphene Nanoribbons

2025· article· en· W4412539797 sur OpenAlex
Ryan J. Malone, Wesley A. Chalifoux

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueAccounts of Chemical Research · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueSynthesis and Properties of Aromatic Compounds
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésAlkyneGrapheneGraphene nanoribbonsNanotechnologyChirality (physics)ChemistryMaterials sciencePhysicsOrganic chemistryCatalysisChiral symmetryParticle physics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Conspectus Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) have become ubiquitous in the design of organic electronics due to their extended π-electron systems that give rise to potentially useful optical and electronic properties. These properties─chiefly absorption, emission, and semiconductivity─can be tuned to suit a particular device application through changes to the size and shape of the molecule’s backbone, through incorporation of heteroatoms into the core structure, and through functionalization along the periphery. To that end, synthetic design of PAHs necessitates versatile methodology to rapidly expand the π-electron system without sacrificing the solubility that allows the materials to be processed into devices. Alkyne benzannulation is a powerful tool for the synthesis of such PAHs due to the energetically downhill process of making an aromatic ring from a high-energy triple bond. Furthermore, functionalization of the alkynes can increase not only solubility but also steric strain in the backbone, resulting in highly contorted, even chiral, structures. Because the benzannulation process is so energetically favorable, even these very strained PAHs can be synthesized with relative ease under mild conditions. In this Account, we summarize our work and the development of our methods for utilizing alkyne benzannulation to synthesize contorted, and in many cases chiral, PAHs, as well as highly soluble graphene nanoribbons. Trifluoroacetic acid (TFA) is effective for the benzannulation of alkynes to cata -condensed PAH systems, creating phenanthrene-like moieties. However, we found that to generate peri -condensed systems with pyrene-like moieties, a much stronger Brønsted acid, such as triflic acid (TfOH), is required. Our combination of TFA for clean benzannulation of half of the alkynes under mild conditions, followed by TfOH to complete benzannulation of the remaining alkynes, was used to great effect in the synthesis of 5-armchair graphene nanoribbons and their oligomers, the pyrenacenes. This method was, unfortunately, limited to alkynes bearing electron-rich aromatic substituents. To overcome this obstacle and broaden the scope, we screened Lewis acid catalysts and found that InCl 3 is effective for alkynes bearing much less electron-rich aromatics, and even alkynes bearing only alkyl chains, under milder reaction conditions than with the Brønsted acids. With these two methods, we synthesized the first chiral peropyrenes and the first chiral teropyrene, as well as other compounds exhibiting twistacene and helicene chirality. We later found that the Lewis acidity of InCl 3 can be increased by the addition of a AgNTf 2 cocatalyst to effect more difficult benzannulations while keeping the reaction conditions mild. These methods of alkyne benzannulation allow us a great deal of control over the size and shape of the PAH backbone, thereby giving us control over the optical and electronic properties, to give us a suite of compounds that exhibit absorption and fluorescence across the visible spectrum.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,037
Score d'incertitude au seuil0,355

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,027
Tête enseignante GPT0,323
Écart entre enseignants0,295 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle