Новости химической науки > Боролы становятся устойчивее

Группе исследователей из Германии удалось добиться прорыва в получении стабильных боролов – стабилизацию этих антиароматических молекул удалось обеспечить с помощью объемных фтормезитильных групп. Возможно, что новый синтетический успех позволит боролам найти применение в оптоэлектронных устройствах [1].

Боролы представляют собой гетероциклы, система BC₄ которых содержит 4 π-электрона, что обуславливает не только их антиароматичность, но и электроноакцепторные свойства. Последнее обстоятельство позволяет говорить о боролах как о кандидатах в электроноакцепторы и переносчики электронов для органических светоизлучающих диодов и фотогальваники.

Стерическая загруженность, связанная с наличием двух трифторметильных групп в орто-положении, позволяет получить борол, устойчивый по отношению и к влаге, и к кислороду. (Рисунок из Chem. Sci., 2015, DOI: 10.1039/c5sc02205c)

Несмотря на то, что ранее было синтезировано немалое количество боролов, они не могут использоваться на практике – сильная Льюисовская кислотность боролов, обусловленная свободной орбиталью 2p_z атома бора, делает их крайне неустойчивыми, в особенности – к воздействию воды и воздуха. Вода координируется с атомом бора, после чего происходит гидролитическое расщепление связи B–C.

Пытаясь разработать новые и перспективные материалы с интересными оптическими и электронными свойствами, Тодд Мардер (Todd Marder) и его коллеги-борорганики решили сделать электроноакцепторный центр на атоме бора менее доступным. Ранее опубликованные работы этой группы показали, что 2,4,6-трис-(трифторметил)фенильная группа благодаря своей стерической загруженности и электроноакцепторным свойствам может защитить определенные соединения от гидролиза, сохранив их электроноакцепторные свойства [2]. Защитив 2,4,6-трис-(трифторметил)фенильной группой атом бора, что было не так просто, исследователям удалось синтезировать новый пентаарилборол, стабильность которого в 600 раз выше его мезитильного и триалилборольного аналогов.

Мардер поясняет, что всегда приятно синтезировать молекулу по предварительно составленному проекту в ожидании определенных свойств и обнаружить, что она действительно обладает ожидаемыми свойствами. Оливер Венгер (Oliver Wenger), специалист по оптоэлектронике из Университета Базеля, говорит о результате работы Мардера, как о концептуальном прорыве в синтезе элементоорганических соединений, надеясь на проверку возможности практического применения синтезированных боролов.

В планах Мардера изучение свойств синтезированных соединений, а также изучение возможности использования других объемных электроноакцепторов для синтеза новых боролов и их производных.

Источники: [1] Chem. Sci., 2015, DOI: 10.1039/c5sc02205c; [2] Angew. Chem., Int. Ed., 2014, 53, 9761 (DOI: 10.1002/anie.201403700)

метки статьи: #органическая химия, #органический синтез, #природа химической связи, #элементоорганическая химия