ショール反応の電子制御：スピロとらせんナノグラフの選択的合成

ショール酸化は、分子ナノグラフのボトムアップ合成において重要な反応となっています。ここでは、開始基質に対する電子効果によって制御されるショール反応について説明します（1 a、b）。アントラセンベースのポリフェニレンは、ショール条件下でスピロナノグラフにつながります。対照的に、電子欠損アントラセン基質は、2つの直交ジベンツォ[FG、IJ]フェナントロ[9,10,1,2,3-PQRST]ペンタフェン（DBPP）の2つの直交ジベンゾ[FG、IJ]によって形成されたヘリケートに配置された分子ナノグラフを提供します。。密度汎関数理論（DFT）計算は、電子効果がスピロサイクルの最初の形成とスピロナノグラフ2を形成するためのその後のショール反応のいずれかを制御するか、ヘリカルナノグラフン3につながる予想される脱水素反応のいずれかを制御することを予測しています。（Syn 2、Syn 9、Anti 9、Syn 10）は、単結晶X線回折によって解決されました。新しい分子ナノグラフ3の光物理特性は、顕著な二重蛍光放出を明らかにしています。

Scholl oxidation has become an essential reaction in the bottom-up synthesis of molecular nanographenes. Herein, we describe a Scholl reaction controlled by the electronic effects on the starting substrate (1 a, b). Anthracene-based polyphenylenes lead to spironanographenes under Scholl conditions. In contrast, an electron-deficient anthracene substrate affords a helically arranged molecular nanographene formed by two orthogonal dibenzo[fg,ij]phenanthro-[9,10,1,2,3-pqrst]pentaphene (DBPP) moieties linked through an octafluoroanthracene core. Density Functional Theory (DFT) calculations predict that electronic effects control either the first formation of spirocycles and subsequent Scholl reaction to form spironanographene 2, or the expected dehydrogenation reaction leading solely to the helical nanographene 3. The crystal structures of four of the new spiro compounds (syn 2, syn 9, anti 9 and syn 10) were solved by single crystal X-ray diffraction. The photophysical properties of the new molecular nanographene 3 reveal a remarkable dual fluorescent emission.