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Ein löslicher C60-Graphitausschnitt

✍ Scribed by Vivekanantan S. Iyer; Kimihiro Yoshimura; Volker Enkelmann; Rebekka Epsch; Jürgen P. Rabe; Klaus Müllen


Publisher
John Wiley and Sons
Year
1998
Tongue
English
Weight
241 KB
Volume
110
Category
Article
ISSN
0044-8249

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✦ Synopsis


Wir haben kürzlich eine effiziente Cycloadditions-Cyclodehydrierungs-Route zu sehr groûen polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAHs) wie 1 a (C 42 ) und 2 (C 72 ) beschrieben. [1±3] Angesichts der extrem geringen Löslichkeit der Stammverbindungen wurde die Synthese von löslichen Hexa-n-alkylderivaten 1 b durchgeführt. Dies ermöglichte eine umfassende spektroskopische Charakterisierung von 1 b. Es kamen discotische Mesophasen mit stapelförmiger Anordnung der Scheiben zustande. Durch Physisorption von 1 b auf Substratoberflächen bildeten sich monomolekulare Adsorbatschichten, die mit der Rastertunnelmikroskopie (STM) charakterisiert wurden. [1±3] Ein ähnliches Vorgehen ist bei den gröûeren Scheiben (z. B. C 72 , C 78 , C 96 , C 132 ) nicht möglich, da die Synthesen nicht ohne weiteres auf deren n-Alkylderivate übertragbar sind. Wir beschreiben hier den bemerkenswerten, zu 1 a homologen C 60 -Kohlenwasserstoff 3 a, der unter den C 60 H 22 -PAH-Isomeren als der thermodynamisch stabilste vorausgesagt wird. 3 a läût sich überraschend einfach in Gramm-oder gar Dekagramm-Mengen herstellen. Vor allem aber lassen sich auch lösliche Tetra-und Octa-n-alkylderivate (3 b bzw. 3 c) erhalten, so daû nun selbst bei Scheiben dieser Gröûe die Bildung von Monoschichten aus Lösung möglich wird. Letzteres könnte sich als ein zentraler Schritt in der elektronischen Charakterisierung molekularer Graphitmodelle erweisen. Entsprechend dem von uns beschriebenen Konstruktionsprinzip für höhere PAHs sollte eine Oligophenylvorstufe von 3 durch eine zweifache Diels-Alder-Reaktion zwischen Butadiin und Tetraphenylcyclopentadienon 4 a zugänglich sein (Schema 1). Bei der Umsetzung von 4 a mit Schema 1. a) 1 ¾quiv. 4 a, 4 b oder 4 c, 250 8C, Ph 2 O, 3 ± 6 h, ca. 100 %; b) 10 ¾quiv. nBu 4 N F À , THF, 6 a: 85 %, 6 b: 86 %, 6 c: 88 %; c) 1.1 ¾quiv. 4 a, 4 b oder 4 c, 250 8C, Ph 2 O, 3 ± 6 h, ca. 100 %; d) 60 ¾quiv. Cu(OSO 2 CF 3 ) 2 , 60 ¾quiv. AlCl 3 , 25 8C, CS 2 , 2 d, 3 a: b 90 %; e) FeCl 3 , CH 3 NO 2 , CH 2 Cl 2 , Ar, 15 ± 30 min, 1 a: b 80 %, 3 b: 75 %.


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