Диангидрид нафталинтетракарбоновой кислоты

Химическое соединение

Нафталентетракарбоновый диангидрид (NTDA) — это органическое соединение , родственное нафталину . Соединение представляет собой бежевое твердое вещество. NTDA чаще всего используется в качестве предшественника нафталиндиимидов (NDI) (таких как нафталентетракарбоновый диимид ), семейства соединений со множеством применений. ^[1]

Синтез и структура

Синтез NTDA

Нафталитетракарбоновый диангидрид получают окислением пирена . Типичными окислителями являются хромовая кислота и хлор . Ненасыщенный тетрахлорид гидролизуется до енолов , которые таутомеризуются в бис-дион, который в свою очередь может быть окислен до тетракарбоновой кислоты. ^[2]

Структура НТДА. Расстояния в ангстремах: О1 – С4, 1,182; О2 – С4 – 1,375; О2 – С5 – 1,365; О3 – С5, 1,189; С4 – С6 – 1,494; С5 – С7, 1,494. ^[3]

Нафталиндиимиды

Симметричные нафталиндиимиды синтезируются реакцией конденсации первичных аминов и диангидрида. Несимметричные производные, т.е. производные двух разных аминов, получаются гидролизом одной из двух ангидридных групп перед конденсацией с первым амином.

Эти диимиды являются членами более широкого класса соединений, называемых риленами , олигомерами нафталина со связями между позициями 1 и 1' и 8 и 8'. Полученные материалы имеют жестко плоские, высокосопряженные ядра. Они демонстрируют хорошие технологические характеристики для изготовления мягких электронных устройств. Помимо NDI, другие члены включают диимидные производные перилен-3,4:9,10-тетракарбонового диангидрида и террилен-3,4:11,12-тетракарбонового диангидрида. ^[4]

Синтез симметричных и несимметричных НДИ

Нафталиндиимиды (NDI) часто флуоресцируют , хотя интенсивность чувствительна к заместителям. NDI также являются окислительно-восстановительно-активными, образуя стабильные радикальные анионы около -1,10 В против Fc/Fc ⁺ . ^[1] Их способность принимать электроны отражает наличие расширенной сопряженной кольцевой системы и электроноакцепторных групп (карбонильных центров). NDI используются в супрамолекулярной химии из-за их тенденции образовывать комплексы с переносом заряда с краун-эфирами , например, для получения ротаксанов и катенанов . Как еще одно следствие их плоской структуры и свойств акцептора электронов, NDI интеркалируют в ДНК .

Ряд аминов может быть конденсирован с диангидридом. Например, два полезных пигмента класса перинона генерируются путем конденсации с фенилендиамином . Также были получены различные лиганды с остовами NDI. ^[5]

Ссылки

1. Бхосале, Шешанатх V; Джани, Чинтан Х; Лэнгфорд, Стивен Дж (2008). «Химия диимидов нафталина». хим. Соц. Преподобный . 37 (2): 331. doi :10.1039/b615857a. ПМИД  18197349.
2. Ф. Рёршайд «Карбоновые кислоты, ароматические» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , Wiley-VCH, Вайнхайм, 2012. doi :10.1002/14356007.a05_249
3. Ясутаке, Микио; Фудзихара, Такаши; Нагасава, Акира; Мория, Кейчи; Хиросе, Такудзи (2008). «Синтез и фазовые структуры новых π-акцепторных дискотических жидкокристаллических соединений, имеющих пирендионовое ядро». Европейский журнал органической химии . 2008 (24): 4120. doi :10.1002/ejoc.200800360.
4. Чжань, Сяовэй; Факкетти, Антонио; Барлоу, Стивен; Маркс, Тобин Дж.; Ратнер, Марк А.; Василевски, Майкл Р.; Мардер, Сет Р. (2011). «Рилен и родственные диимиды для органической электроники». Advanced Materials . 23 (2): 268. doi :10.1002/adma.201001402. PMID  21154741.
5. Пан, Мэй; Линь, Сяо-Мин; Ли, Го-Би; Су, Чэн-Юн (2011). «Прогресс в изучении металлоорганических материалов с применением лигандов нафталиндиимида (NDI)». Coordination Chemistry Reviews . 255 (15–16): 1921. doi :10.1016/j.ccr.2011.03.013.