التيلوروفينس
|
| |||
| الأسماء | |||
|---|---|---|---|
| الاسم المفضل للاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية
تيلوروفين [1] | |||
| المعرفات | |||
| |||
نموذج ثلاثي الأبعاد ( JSmol )
|
| ||
| 103225 | |||
| تشيبي |
| ||
| كيم سبايدر |
| ||
| 647889 | |||
معرف PubChem
|
| ||
| |||
| |||
| ملكيات | |||
| ج 4 ح 4 ت | |||
| الكتلة المولية | 179.68 جرام مول -1 | ||
باستثناء ما هو مذكور خلافًا لذلك، يتم تقديم البيانات للمواد في حالتها القياسية (عند 25 درجة مئوية [77 درجة فهرنهايت]، 100 كيلو باسكال).
مراجع صندوق المعلومات
| |||
التيلوروفينس هي نظائر التيلوريوم للثيوفينات والسيلينوفينات .
توليف
تم الإبلاغ عن أول تحضير لتيلوروفين، تيترافينيل تيلوروفين، في عام 1961 بواسطة براي وآخرون. [2] [3] عن طريق تفاعل 1،4- ثنائي ليثيوتيترافينيل بوتادين مع رباعي كلوريد التيلوريوم ، حيث تم تصنيع الأول عن طريق تفاعل ثنائي فينيل أسيتيلين ومعدن الليثيوم . تم الحصول على التيلوروفين، عند إعادة التبلور من خليط ثنائي كلورو الميثان / الإيثانول ، بنسبة إنتاج 56٪، ووجد أنه يظهر على شكل بلورات صفراء برتقالية مع نقطة انصهار 239-239.5 درجة مئوية. تم الحصول على نفس المركب من 1،4- ثنائي يودوتيترافينيل بوتادين وتيلوريد الليثيوم بنسبة إنتاج 82٪. [2] [4]

في عام 1966، أبلغ ماك عن تخليق تيلورفين غير مستبدل من خلال تفاعل تيلورايد الصوديوم مع ثنائي الأسيتيلين في الميثانول عند 20 درجة مئوية. يمكن تعميم هذه الطريقة لإعداد مشتقات 2,5 من التيلورفين عن طريق اختيار مقدمة ثنائي الأسيتيلين المستبدلة بشكل مناسب. [5] تم الحصول على المنتج كسائل أصفر باهت مع نقطة ذوبان وغليان -36 درجة مئوية و 148 درجة مئوية على التوالي. قام تاتيتشي وآخرون بتحسين هذا التخليق باستخدام خط شلينك لاستبعاد الأكسجين والرطوبة من وعاء التفاعل، باستخدام بوتادين نقي (لتقليل تفاعلات الأكسدة والبلمرة غير المرغوب فيها )، وعدم استخدام الفراغ لإزالة الميثانول لأنه يؤدي إلى فقدان المنتج. سمح هذا الإجراء المحسن بعزل التيلورفين بنسبة إنتاج 47٪. [4] [6]

تم تحديد هندسة التيلوروفين لأول مرة في عام 1973 من خلال مطيافية الميكروويف ، وتم تحسينها بشكل أكبر من خلال دراسات حيود الأشعة السينية . [7] وقد وجد أن الرابطة Te-C لها طول 2.046 Å، وهو أطول من الرابطة الموجودة في السيلينوفين. علاوة على ذلك، تم تحديد زاوية C-Te-C لتكون 82 درجة، وهي أصغر من تلك الموجودة في السيلينوفين ، وهي ملاحظة تعزى إلى الحجم الأكبر لذرة التيلوريوم. تتوافق هذه النتائج أيضًا مع كون عطرية السيلينوفين أكبر من عطرية التيلوروفين؛ بين نظائره ، تم إثبات أن ترتيب تناقص العطرية هو: البنزين > الثيوفين > السيلينوفين > التيلوروفين > الفوران . [4] [8]
تم تطوير مجموعة متنوعة من البروتوكولات لتخليق التيلوروفينات، مثل تفاعلات الاقتران المتبادل المحفزة بالمعادن وتكوين حلقات للأينات . [9] [10] فيما يلي بعض الأمثلة. في عام 2008، أبلغ زيني وآخرون عن تكوين حلقات الكالكوجينوينينات المحفزة بالنحاس للحصول على الكالكوجينوفينات المستبدلة بثلاثة والتي يمكن إضفاء المزيد من الوظائف عليها باستخدام أحماض البورونيك عبر اقتران سوزوكي المحفز بالبلاديوم . [9]

في عام 2016، أبلغ تايلور وآخرون عن طريق اصطناعي لإنتاج تيلوروفين بديل بالبيرفلوروأريل من خلال اقتران ستيل . [10] ثم تعرض هذا المركب لمزيد من اليود واقترانات سونوجاشيرا المتسلسلة لتوليد مستقبل للأنيونات مثل Cl − وBr − .

ومع ذلك، فقد اعتُبرت تفاعلات الاقتران المتبادل المحفزة بالمعادن لتخليق التيلوروفينات ذات الوظائف الثلاث مرهقة لأنها تتطلب 3-برومو أو 3-يودو-تيلوروفينات، والتي قد تكون عمليات تخليقها معقدة للغاية. [11] تم الإبلاغ عن طريقة بديلة بواسطة Seferos et al. في عام 2013، [12] ولكن هذه الطريقة أعاقتها الغلة المنخفضة واستخدام مواد أولية باهظة الثمن مثل أميد وينريب .
في عام 2018، أبلغ هان وآخرون عن إجراء وعاء واحد لتخليق مجموعة متنوعة من التيلوروفينات الوظيفية دون استخدام المعادن الانتقالية. [11] تم ذلك عن طريق تفاعل 1،1-ثنائي برومو-1-en-3-ynes المستبدلة مع أملاح التيلورايد (Na2Te / Na2Se ) في ظل ظروف معتدلة. تم تخليق أملاح التيلورايد من خلال بروتوكول سابق، حيث تم تقليل Te/Se باستخدام بوروهيدريد الصوديوم في الإيثانول. [12] يتم تخليق التيلوروفينات الوظيفية الثلاثية على النحو التالي:

وجد من خلال الدراسات الميكانيكية أن التفاعل تأثر بشدة بقطبية المذيب. كان يُعتقد أن المذيبات القطبية مثل الماء تستقطب رابطة Te-H، وبالتالي تزيد الشحنة السالبة على Te وتجعلها أكثر محبة للنواة . للحصول على نطاق أوسع للتفاعل، استخدم المؤلفون ثنائي ميثيل فورماميد (DMF) كمذيب لأن DMF لا يحتوي فقط على ثابت عازل أعلى (وبالتالي قطبية أعلى) من الماء، ولكن وجد أيضًا أنه قادر على إذابة الإينينات بشكل أفضل مقارنة بالماء. باستخدام مزيج مذيب من DMF و t -BuOH ، تمكن المؤلفون من تصنيع 2،4-تيلوروفينات ثنائية الاستبدال في درجة حرارة الغرفة .

التفاعلية
مستقبل الأنيون

في عام 2016، طور تايلور وآخرون مستقبلًا ثنائي السن وناقص الإلكترون للبيستيلوروفين حيث ترتبط التيلوروفينات من خلال جسر إيثينيلين. [10] نظرًا لأنه كان يُعتقد أن التيلوروفين يعمل كحمض لويس في تفاعله مع الأنيون ( قاعدة لويس )، فقد تم تصنيع 2،5- ثنائي أريل التيلوروفين مع بدائل أرين ناقصة الإلكترون . من خلال مراقبة التغير في طيف الامتصاص الضوئي عند إضافة Bu 4 N + Cl − في رباعي هيدروفوران (THF)، وجد أن 2،5- ثنائي [(بيرفلورو) أريل] التيلوروفين كان قادرًا على ربط Cl − بثابت ارتباط ( K a ) يبلغ 310 ± 20 لتر مول −1 ، كما أنه سيربط أيضًا Br − وBzO − . باستخدام الدراسات الحسابية، وجد أن ارتباط الإيثينيلين بين اثنين من التيلوروفين من شأنه أن يضع مانحي رابطة الكالكوجين على مسافة مناسبة بحيث يمكن للمستقبل تكوين رابطتين كالكوجين مع الكلوريد. من خلال تفاعلات اقتران سونوجاشيرا المتسلسلة ، تم تصنيع بيستيلوروفين مرتبط بالإيثينيلين من 2-يودو-5-(بيرفلوروفينيل)تيلوروفين. عند إضافة [Bu 4 N]Cl إلى محلول المستقبل في THF، تم العثور على تغييرات في طيف الامتصاص تظهر K a = 2290 L mol −1 . وجد أن K a الأعلى بشكل ملحوظ يتفق مع حسابات نظرية الكثافة الوظيفية التي أظهرت أن هندسة الحد الأدنى للطاقة كانت حيث كان أنيون الكلوريد بين ذرات التيلوريوم، مع مسافات رابطة Te-Cl 3.23 Å وزوايا Cl-Te-C 170 درجة. كان أحد الاختلافات المهمة للمستقبل ثنائي السن هو عدم وجود تأثير تثبيت أنيون-أرين، ويعمل من خلال رابطة الكالكوجين البحتة، على عكس المستقبل أحادي السن.
إزالة الهالوجين الضوئي

في عام 2013، أبلغ سيفروس وآخرون عن أول مثال للإزالة الضوئية الاختزالية (PE) لـ Cl 2 و Br 2 من التيلوروفين المستبدل بالنيلي المتساوي، 2،5-bis[5-(N,N′-dihexylisoindigo)] التيلوروفين. [18] ونظرًا لارتباط π المكثف الذي أدى إلى امتصاص منخفض الطاقة، فقد تم استخدام ضوء منخفض الطاقة نسبيًا (505 نانومتر) لإثارة الأنواع الهالوجينية ضوئيًا لدفع الإزالة الضوئية الاختزالية (PE). ومع ذلك، وجد أن العائدات الكمومية لـ PE لـ Cl 2 و Br 2 كانت 0.19٪ و 0.18٪ على التوالي. من خلال حسابات DFT، وجد أن الانتقال الرئيسي عند الإثارة الضوئية كان انتقالًا من HOMO إلى LUMO +2 عند 535 نانومتر، مع امتلاك حالة LUMO +2 لخاصية عدم الارتباط Te-X . وقد افترض أن العائدات الكمومية المنخفضة كانت بسبب عدم وجود حالات مثارة ذات طاقة منخفضة ذات خاصية مضادة للترابط بين Te-X، وأن هذا من شأنه أن يحد من كفاءة التفاعل. لذلك، كان يُعتقد أنه من خلال تغيير البدائل على التيلوروفين بحيث يكون الانتقال الرئيسي عند الإثارة الضوئية من HOMO إلى LUMO، فإن هذا من شأنه أن يحسن التفاعل بشكل كبير عن طريق إزالة خسائر الكفاءة من خلال الاسترخاء من الحالات التي لا تمتلك خاصية مضادة للترابط بين Te-X ولا تعزز تفكك رابطة Te-X.

في عام 2015، أظهر سيفروس وآخرون أن 2،5- ثنائي فينيل تيلوروفين (PT) يمكن أن يشارك في الإزالة الضوئية الاختزالية للفلور والكلور والبروم عبر دورة ضوئية ثنائية الإلكترون Te(IV)/Te(II)، مع عائدات كمية تصل إلى 16.9%. [19] كان هذا أول تقرير عن مركب عضوي تيلوريم يمكنه إجراء إزالة الفلور الضوئية الاختزالية. تم حساب مدارات HOMO وLUMO لـ 2،5- ثنائي فينيل تيلوروفين من خلال DFT باستخدام البرنامج الحسابي GAMESS ، ويُظهر أن LUMO غير موضعي على الجزيء بأكمله، بما يتفق مع الصور المدارية التي أبلغ عنها سيفروس وآخرون. [19] باستخدام حسابات DFT باستخدام الدالة الوظيفية B3LYP، وجد المؤلفون أن أقوى انتقالين بصريين لـ PT كانا انتقالات HOMO إلى LUMO وHOMO إلى LUMO+1. ومع ذلك، عند إضافة الهالوجين، وجد أن فجوة طاقة HOMO-LUMO تتناقص، مع امتلاك LUMO لخاصية مضادة للترابط Te-X. وبسبب هذا، افترض أنه من خلال ملء المدار π* بالإلكترونات، فإن هذا من شأنه أن يسهل كسر رابطة Te-X، وبالتالي تفكك الهالوجين. وبالفعل، عند إضافة الهالوجين الزائد، انخفضت الذروة عند 342 نانومتر المقابلة للتيلوروفين، بينما ظهرت ذروة امتصاص حمراء، مع تحول الذروة إلى اللون الأحمر بشكل أكبر كلما تحرك المرء نحو الهالوجينات الأثقل (PT-F 2 : λ max = 395 نانومتر، PT-Cl 2 : λ max = 416 نانومتر، PT-Br 2 : λ max = 433 نانومتر). عند تشعيع عينة PT-Br 2 بمصباح 447.5 نانومتر، وجد أن طيف امتصاص العينة تغير بسرعة مرة أخرى إلى طيف PT في 12 ثانية. لوحظ هذا أيضًا باستخدام مطيافية الرنين المغناطيسي النووي 1H. ومع ذلك، وجد مع F 2 أن هناك منتجات تحلل كبيرة بسبب تفاعل الهالوجين العالي تجاه PT. تم التغلب على ذلك باستخدام الماء كمصيدة هالوجين بدلاً من DMBD ( 2،3-ثنائي ميثيل-1،3-بوتادين )، حيث يُظهر الفلور تفاعلية عالية في الماء لتكوين حمض الهيدروفلوريك .
الأكسدة الضوئية

في عام 2013، أبلغ سيفروس وآخرون عن أول مثال على التيلوروفين القابل للذوبان في الماء عن طريق ربط بدائل أوكتا إيثيلين جليكول مونوميثيل إيثر (OEG) على موضع مجموعات الفينيل على 2،5- ثنائي فينيل التيلوروفين. [20] تم ذلك عن طريق تصنيع يودو-OEG أولاً، والذي تمت إضافته بعد ذلك إلى 4-يودوفينول لتكوين يودو-4-OEG-بنزين. ثم خضع هذا لاقتران سونوجاشيرا ، وتمت معالجة البوتادين الناتج بتيلوريد الصوديوم، مما أدى إلى إنتاج المنتج المطلوب. أدى معالجة التيلوروفين ببيروكسيد الهيدروجين (H 2 O 2 ) إلى ذروة امتصاص حمراء عند 435 نانومتر في طيف الأشعة فوق البنفسجية المرئية، مع ظهور ذروة عند 280 نانومتر مع انخفاض مصاحب للذروة عند 435 نانومتر عند العلاج ببيروكسيد زائد. ومن خلال دراسة معدل التفاعل، وجد أن التفاعل كان من الدرجة الأولى في كل من H 2 O 2 والتيلوروفين. كما وجد أن المنتج ذو ذروة الامتصاص عند 435 نانومتر كان عبارة عن ثنائي هيدروكسي تيلوروفين، وكان المنتج عند 280 نانومتر عبارة عن تيلوروكيتون . كما وجد أن التيلوروكيتون يتولد عند تشعيع محلول التيلوروفين في الماء بضوء LED أزرق، مما يدل على أنه يمكن أكسدته بواسطة الأكسجين الأحادي . وعلاوة على ذلك، من خلال معالجة محلول التيلوروكسيد إلى جهد -0.5 فولت ( مقابل Ag / AgCl)، وجد أن ذروة امتصاصه انخفضت مع الزيادة المتزامنة للذروة عند 354 نانومتر المقابلة لثنائي أريل تيلوروفين. ويمكن عكس هذه العملية عند تطبيق جهد 0.8 فولت، مما يشير إلى الأكسدة العكسية.

في عام 2017، أبلغ سيفروس وآخرون عن فتح الحلقة المؤكسدة لـ 2،5- ثنائي فينيل تيلوروفين (PT) في ظل ظروف هوائية، ومع حمض ميتا كلوروبيروكسي بنزويك (mCPBA). [21] ومن خلال حسابات DFT، وجد أنه عند أكسدة PT، كان لأكسيد Te(IV) الناتج PT-O مستوى HOMO أقل، مع استقرار LUMO بشكل كبير. أدى هذا إلى انخفاض كبير في فجوة طاقة HOMO-LUMO، مما تنبأ بتحول أحمر في أقصى طيف الامتصاص. علاوة على ذلك، وجد أن كثافة الإلكترون في LUMO تضمنت مدار Te-O σ*. تمت إعادة إنتاج صورة المدار هذه باستخدام Avogadro وGAMESS، كما هو موضح في الرسم البياني المداري أدناه. [16] [17]

أدى إضافة 1 مكافئ من mCPBA إلى محلول PT إلى تغيير فوري في اللون من عديم اللون إلى الأصفر. ومع ذلك، عند إضافة المزيد من mCPBA (4 مكافئ)، كان هناك انخفاض تدريجي في الامتصاص عند 388 نانومتر وزيادة امتصاص ناتجة عن أقل من 300 نانومتر. وكما يتوقع المرء انزياحًا أحمر بناءً على الحسابات الحسابية، فإن الانزياح الأزرق المرصود يشير إلى أنه عند تكوين أكسيد التيلورون، منع مسار تفاعل مختلف تكوين التيلورون (PT-O 2 ). من خلال تحليل التفاعل بواسطة مطيافية الرنين المغناطيسي النووي 1H ، وجد أن المادة الصلبة الصفراء التي تشكلت كمنتج كان لها تحول لأسفل عند 1123.3 جزء في المليون عند إضافة mCPBA. أدت أطياف الرنين المغناطيسي النووي وطيف امتصاص المنتج في المحلول إلى أن يعزو المؤلفون هذا المنتج إلى أكسيد التيلورون. عند إضافة فائض كبير من mCPBA (8 مكافئ)، أصبح المحلول أصفر لامعًا، والذي تضاءل ببطء عند التقليب طوال الليل. كان المنتج النهائي عبارة عن مادة صلبة بيضاء غير قابلة للذوبان (TeO 2 ) ومادة صلبة عديمة اللون والتي وجد أنها (Z)-1,4-diphenylbut-2-ene1,4-dione, (Z)-ED، من خلال الجمع بين مطيافية الكتلة وبيانات الرنين المغناطيسي النووي 1H . وأكدت هذه النتيجة أن التيلورون لا يتكون حتى بعد إضافة mCPBA الزائدة.

باستخدام مصيدة أكسجين أحادية، 9,10-diphenylanthracene ، قام المؤلفون بالتحقيق في تكوين الأكسجين الأحادي عند تشعيع PT. عند تشعيع محلول يحتوي على كل من PT و9,10-DPA بالضوء الأبيض، لوحظ انخفاض في الامتصاص عند 355 نانومتر، مما يدل على تكوين 1O2 حيث يخضع 9,10-diphenylanthracene لإضافة 1,4 مع 1O2 لتكوين إيندوبيروكسيد. ثم تم تشعيع محلول PT في CDCl 3 بالضوء 365 نانومتر، ولوحظ أنه بعد ساعة واحدة، حدث تحويل كامل من PT إلى (Z) -ED مع التكوين المصاحب لـ TeO2 .
وقد أفاد ناكاياما وآخرون أن إضافة 4 مكافئات من mCPBA إلى محلول رباعي فينيل سيلينوفين أدى أيضًا إلى تكوين مركبات إنديون وSeO2 . [ 22] كانت الآلية المقترحة هي حيث يشكل المكافئ الأول لـ mCPBA أكسيد السيلينيوم، مع تفاعل المكافئات الثلاثة الإضافية مع السيلينوفين لإنتاج وسيط ثنائي أكسيد السيلينون. كانت هذه الآلية متوافقة مع تكوين تيلوروكسيد عند إضافة mCPBA، وتكوين منتج إنديون عند إضافة 4 مكافئات من mCPBA.
الخصائص البصرية الإلكترونية

بالمقارنة مع الثيوفينات، وجد أن التيلوروفينات لها فجوات نطاق بصرية أقل، ومستويات LUMO أقل بكثير، وحركة حاملات الشحنة أعلى. [23] في عام 2014، أبلغ ريفارد وآخرون عن فسفورية التيلوروفينات المستبدلة بالبيناكولورونات في درجة حرارة الغرفة، [24] على النقيض من المواد الفسفورية المبلغ عنها سابقًا والمصنوعة من معادن نادرة باهظة الثمن مثل الإيريديوم والبلاتين. وجد أن الفسفورية ناتجة عن التكتل، حيث كان التيلوروفين غير باعث عند إذابته في THF، ولكنه يتوهج باللون الأخضر الساطع في الحالة الصلبة وعند التكتل في محاليل THF/الماء. وجد أن التيلوروفين ثنائي البروم Te(IV)، B-TeBr 2 -B، غير باعث، مما يشير إلى أن مركز Te(II) في B-Te-B يلعب دورًا مهمًا في الفسفورية. من خلال استبدال إسترات بيناكولورونات بالثيوفين، لم يكن هناك أي تلألؤ، مما يشير إلى أن كل من Te (II) وBPin لعبوا دورًا تعاونيًا يؤدي إلى الانبعاث. كشفت حسابات DFT على B-Te-B أن HOMO له مساهمة كبيرة من الزوج الوحيد على مدار Te p، مع عدم موضعة LUMO بشكل كبير على الرابطة BC. علاوة على ذلك، وجد أن طاقة الحالة الثلاثية (T 3 ) متدهورة مع الحالة المثارة الفردية (S 1 )، والتي اقترح أنها تؤدي إلى حدوث عبور فردي ثلاثي فعال، مما يؤدي إلى الانبعاث. [25] كان هذا على النقيض من نظائر الكبريت والسيلينيوم، حيث وجد أن الحالة الثلاثية أعلى في الطاقة بنحو 1 إلكترون فولت.

في عام 2018، أبلغ أوكوما وآخرون عن تخليق العديد من مركبات 2,5- ثنائي أريل التيلوروفين المستبدلة بمجموعات مانحة للإلكترون وسحب للإلكترون من خلال تبادل ثنائي التيلوريد المتسلسل وتفاعلات الحلقة داخل الجزيء. [26] من خلال وجود كل من مجموعات مانحة للإلكترون (مثل OMe ) ومجموعات ساحبة للإلكترون (مثل CN ) على التيلوروفين في وقت واحد، أدى هذا إلى انخفاض حاد في فجوة HOMO-LUMO. علاوة على ذلك، لاحظ المؤلفون تغيرًا كبيرًا في اللون المذيب ، حيث تحولت ذروة الانبعاث إلى أطوال موجية أطول مع زيادة قطبية المذيب. من خلال حسابات DFT، وجد المؤلفون أن HOMO كان موضعيًا على مدارات π للتيلوروفين والبديل المانح للإلكترون، مع موضع LUMO فوق مدارات π* للتيلوروفين والبديل الساحب للإلكترون. وقد استنتج الباحثون أن وجود بدائل مانحة للإلكترونات وأخرى ساحبة للإلكترونات يعمل على استقرار LUMO، حيث تتسم انتقالات HOMO-LUMO بطابع نقل شحنة كبير، وهو ما يفسر بدوره التأثير المذيب. وبالتالي أظهر هذا العمل كيف يمكن للمرء ضبط الخصائص البصرية الإلكترونية للتيلوروفينات المقترنة بـ π.

تم إخضاع نفس الجزيء لحسابات DFT باستخدام البرنامج الحسابي GAMESS ، حيث وجد أن مدارات HOMO وLUMO تتفق نوعيًا مع صور المدارات التي أبلغ عنها Okuma، مما يدل على أن HOMO وLUMO يظهران عدم موضعية مدارية واسعة النطاق على بدائل p-anisyl وp-cyanophenyl على التوالي.
البوليمرات
في عام 2016، أبلغ سيفروس وآخرون عن تخليق بولي-3-ألكيل تيلوروفينيس (P3ATe) عالي الوزن الجزيئي ومحدد جيدًا من خلال بلمرة نقل المحفز (CTP). [27] [28] يعد CTP طريقًا مهمًا لتخليق البوليمرات ذات توزيع الوزن الجزيئي الضيق ومجموعة النهاية المحددة جيدًا، [29] ولكن وجد في عام 2013 أن تطبيق شروط CTP لتخليق P3ATe أدى إلى بوليمرات ذات أوزان جزيئية منخفضة وتشتتات واسعة. للحصول على P3ATe بتشتت ضيق، حقق المؤلفون في الظروف المثلى باستخدام الدراسات الحركية وحسابات DFT. وقد وجد تجريبياً أن السلسلة الجانبية المتفرعة لعبت دورًا مهمًا في معدل البلمرة وجودة البوليمر. للتخفيف من هذا التأثير، تم تخليق مونومرات ذات سلاسل جانبية أخرى مختلفة. ومن هذا وجد أن تحريك فروع الإيثيل بعيدًا عن الحلقة غير المتجانسة إلى المواضع الأكثر بعدًا 3 و 4 أدى إلى تحسين معدل البلمرة والتحكم، بحيث تم الحصول على P3ATe بتشتتات ضيقة وأوزان جزيئية عالية. وقد عُزي هذا التحسن إلى عدم وجود عائق مكاني . علاوة على ذلك، وجد أنه عند تحريك نقطة التفرع بعيدًا عن الحلقة غير المتجانسة أدى إلى انزياح أحمر في الامتصاص البصري، والذي يُعزى إلى انخفاض درجة الالتواء، مما أدى إلى زيادة الاقتران بين العمود الفقري للتيلوروفين.

أبلغ هيني وآخرون عن تخليق أول كوبوليمر تيلوروفين-فينيلين من خلال اقتران ستيل لـ 2،5-ديبرومو-3-دوديسيل تيلوروفين و(E)-1،2-ثنائي (تريبوتيل ستانيل) إيثيلين، مما أدى إلى P3TeV بنسبة إنتاج 57٪ مع M n تقريبي يبلغ 10 كيلو دالتون وتشتت متعدد يبلغ 2.4. [30] من خلال تخليق نظائر الثيوفين والسيلينوفين، وجد أن هناك انخفاضًا في فجوة النطاق الضوئي نتيجة لاستقرار LUMO، مما أدى إلى فجوة نطاق صغيرة تبلغ 1.4 إلكترون فولت لـ P3TeV. من خلال بناء ترانزستورات تأثير المجال العضوي (OFETs)، وجد أن بوليمر السيلينوفين يتمتع بأعلى قدرة على نقل الشحنات، وأن نظير التيلوريوم لم يؤد إلى زيادة في القدرة على النقل على الرغم من الحجم الأكبر للتيلوريوم، وإمكانية حدوث تفاعلات أقرب بين السلاسل، والتي تُعزى إلى انخفاض قابلية ذوبان P3TeV مما أدى إلى تكوين طبقة رديئة. لذلك، لاحظ المؤلفون أن العمل المستقبلي يستلزم تعديل السلاسل الجانبية لزيادة قابلية الذوبان.
كيمياء زوج لويس المحبط

في عام 2015، أبلغ ستيفان وآخرون عن وجود إيثر تيلوروي فينيل مع بوران معلق يعمل كزوج لويس محبط داخل الجزيء (FLP). [31] تم تحقيق ذلك عن طريق تفاعل أسيتيليد التيلوريوم مع B (C 6 F 5 ) 3 في البنتان في درجة حرارة الغرفة، مما يوفر بلورات برتقالية زاهية بنسبة إنتاج 94٪. وجد من خلال الرنين المغناطيسي النووي 11B أن المنتج يحتوي على بورون رباعي الإحداثيات، مما يشير إلى تفاعل ضعيف بين Te-B بسبب الإشارة العريضة. أدى تفاعل هذا المركب مع فينيل أسيتيلين في درجة حرارة الغرفة إلى إضافة سيس -1،2 عبر الرابطة الألكاينية، مما أدى إلى توليد حلقة غير متجانسة من Te-B مكونة من ستة أعضاء، كما لوحظ باستخدام مطيافية حيود الأشعة السينية. وُجِد أن الأشكال الهندسية التنسيقية حول التيلوريوم والبورون كانت هرمية شبه ثلاثية الزوايا وشبه رباعية السطوح على التوالي. وُجِد أن طول رابطة CC يبلغ 1.326 (4) Å، وهو أطول بكثير من الرابطة الثلاثية CC وأقرب إلى الرابطة المزدوجة CC، مما يشير إلى أن المركب قد قام بتنشيط فينيل أسيتيلين من خلال كيمياء FLP. ومع ذلك، على عكس مركبات FLP الأخرى المبلغ عنها، [32] لم يكن قادرًا على تنشيط H 2 أو ربط CO 2 ، والذي يُعزى إلى حقيقة أن التيلوروثيرات هي نوكليوفيلات رديئة. وعلى الرغم من أن التيلوروثيرات لم تخضع للأكسدة بواسطة الهالوجينات لإنتاج مركبات ثنائي هاليد Te (IV) المقابلة، فقد وجد أنها تتفاعل مع اليود لتوفير حلقة غير متجانسة من Te-BI خماسية الأعضاء.

لاحقًا، أبلغ ستيفان وآخرون عن تخليق العديد من حلقات Te-B غير المتجانسة من خلال تفاعل 1-بورا-4-تيلورو سيكلوهيكسا-2،5-ديين ومكافئين من الألكين الطرفي عند التسخين، مع فقدان ثنائي أريل ألكين. [33] كشفت دراسات بلورات الأشعة السينية أن مسافات رابطة CC في الحلقة غير المتجانسة كانت قريبة من مسافات الروابط المزدوجة CC، مما يشير إلى عدم التوطين داخل الجزيء. تم إجراء التفاعل بانتقائية إقليمية عالية ، مع ارتباط كربون CH الطرفي للألكاين بالبورون. تماشيًا مع هذه الملاحظة، اقترح أن Te وB يعملان كـ FLP، ويخضعان لإضافة حلقية [4 + 2] إلى الألكاين بحيث يضاف البورون إلى كربون CH، بسبب الكتلة الفراغية في مركز البورون. في عام 2018، تم تطوير كيمياء FLP هذه بشكل أكبر من خلال تخليق 4H -1,4 -telluraborine، والذي وجد أنه كاشف هيدروبورات مفيد للألكينات والكيتونات والألدهيدات. [34]
الأطر العضوية المرتبطة بالهيدروجين (HOFs)

الأطر العضوية المرتبطة بالهيدروجين (HOFs) هي مواد عضوية مسامية متصلة بتفاعلات غير تساهمية مثل الروابط الهيدروجينية وتفاعلات π-π. ومع ذلك، نظرًا للقوة الضعيفة نسبيًا للروابط الهيدروجينية، نادرًا ما تظهر الأطر العضوية المرتبطة بالهيدروجين مسامية دائمة عند إزالة جزيئات المذيب. [36] ومع ذلك، تسمح التفاعلات الضعيفة في الأطر العضوية المرتبطة بالهيدروجين بتكوين بلورات مفردة، وهي أكثر قابلية للدراسات البلورية مقارنة بالأطر العضوية المرتبطة بالهيدروجين. ثانيًا، يمكن تجديد الأطر العضوية المرتبطة بالهيدروجين بسهولة من خلال الذوبان وإعادة التبلور بسبب تفاعلاتها الضعيفة. [36] في عام 2016، أبلغ سيفروس وآخرون عن تخليق الأطر العضوية المرتبطة بالهيدروجين من حلقات غير متجانسة من الكالكوجين مغطاة بحمض ميثيل إيمينودياسيتيك (MIDA) الذي يحتوي على كل من مانحي ومستقبلات الرابطة الهيدروجينية. [35] تم تصنيع الثيوفين والسيلينوفين والتيلوروفينيس المغطاة بـ MIDA من خلال اقتران ستيل . أظهرت الهياكل البلورية لـ DPT-MIDA وDPSe-MIDA وجود رابطة هيدروجينية CH⋯O وتفاعلات CH⋯π. لم يكن DPTe-MIDA قابلاً للتحليل البلوري، وقد وجد من خلال حيود الأشعة السينية للمسحوق (PXRD) أن DPTe-MIDA كان له بلورية أقل مقارنة بـ DPT-MIDA وDPSe-MIDA. ومع ذلك، كانت قمم الحيود الرئيسية لـ DPTe-MIDA مماثلة لتلك الخاصة بـ DPT-MIDA وDPSe-MIDA، مما يشير إلى أن جميع الأطر الثلاثة تتجمع ذاتيًا في هياكل مماثلة. كشف التحليل الوزني الحراري (TGA) أن جزيئات الأسيتونتريل تتم إزالتها عند حوالي 150 درجة مئوية لـ DPT-MIDA و DPSe-MIDA، و 70 درجة مئوية لـ DPTe-MIDA، مع تحلل جميع HOFs الثلاثة فوق 350 درجة مئوية. كان لدى DPT-MIDA أعلى مساحة سطح، كما وجد من خلال امتصاص ثاني أكسيد الكربون عند 0 درجة مئوية. علاوة على ذلك، وجد أن DPT-MIDA و DPSe-MIDA يمتصان 1 مول من ثاني أكسيد الكربون لكل مول من كتلة البناء، بينما يمتص DPTe-MIDA 0.5 مول من ثاني أكسيد الكربون . علاوة على ذلك، لوحظ أن DPTe-MIDA أظهر فلورسنتًا ضعيفًا مقارنةً بـ DPT-MIDA، الذي كان له عائد كمي بنسبة 6.6٪.
مراجع
- ^ الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (2014). تسمية الكيمياء العضوية: توصيات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية والأسماء المفضلة 2013. الجمعية الملكية للكيمياء . ص. 883. doi :10.1039/9781849733069. ISBN 978-0-85404-182-4.
- ^ ab Braye, EH; Hübel, W.; Caplier, I. (1961). "New Unhydrated Heterocyclic Systems. I". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 83 (21): 4406–4413. doi :10.1021/ja01482a026.
- ^ Rhoden, Cristiano RB; Zeni, Gilson (2011). "New development of synthesis and reactionivity of seleno- and tellurophenes". الكيمياء العضوية والجزيئية الحيوية . 9 (5): 1301–1313. doi :10.1039/c0ob00557f. ISSN 1477-0520. PMID 21210032.
- ^ abc Fringuelli, Francesco; Marino, Gianlorenzo; Taticchi, Aldo (1977). "Tellurophene and Related Compounds". Advances in Heterocyclic Chemistry المجلد 21. Advances in Heterocyclic Chemistry. المجلد 21. ص 119-173. doi :10.1016/S0065-2725(08)60731-X. ISBN 9780120206216.
- ^ ماك، دبليو. (1966). "تخليق التيلوروفين ومشتقاته ثنائية الاستبدال 2,5". أنجو. كيم. إد. 5 (10): 896. doi :10.1002/anie.196608961.
- ^ فرينجويلي، فرانشيسكو؛ تاتيتشي، ألدو (1972). "تيلوروفين وبعض مشتقاته". مجلة الجمعية الكيميائية، معاملات بيركين 1 : 199-203. doi :10.1039/P19720000199.
- ^ Lukevics, E.; Arsenyan, P.; Belyakov, S.; Pudova, O. (2002). "البنية الجزيئية للسيلينوفينات والتيلوروفينيس". كيمياء المركبات الحلقية غير المتجانسة . 38 (7): 763–777. doi :10.1023/a:1020607300418. ISSN 0009-3122. S2CID 92305752.
- ^ فرينجويلي، فرانشيسكو؛ مارينو، جيانلورنزو؛ تاتيتشي، ألدو؛ جراندوليني، جوليانو (1974). "دراسة مقارنة للخصائص العطرية للفوران والثيوفين والسيلينوفين والتيلوروفين". مجلة الجمعية الكيميائية، معاملات بيركين 2. 1974 ( 4): 332-337. doi :10.1039/P29740000332.
- ^ ab Stein, André L.; Alves, Diego; da Rocha, Juliana T.; Nogueira, Cristina W.; Zeni, Gilson (2008). "Copper Iodide-Catalyzed Cyclization of ( Z )-Chalcogenoenynes". Organic Letters . 10 (21): 4983–4986. doi :10.1021/ol802060f. ISSN 1523-7060. PMID 18826235.
- ^ abcd Garrett, Graham E.; Carrera, Elisa I.; Seferos, Dwight S.; Taylor, Mark S. (2016). "التعرف على الأنيونات بواسطة مانح رابطة الكالكوجين ثنائي الأسنان". Chemical Communications . 52 (64): 9881–9884. doi : 10.1039/c6cc04818h . ISSN 1359-7345. PMID 27376877.
- ^ ab Karapala, Vamsi Krishna; Shih, Hong-Pin; Han, Chien-Chung (2018). "Cascade and Effective Syntheses of Functionalized Telurophenes". Organic Letters . 20 (6): 1550–1554. doi :10.1021/acs.orglett.8b00279. ISSN 1523-7060. PMID 29494165.
- ^ ab Jahnke, Ashlee A.; Djukic, Brandon; McCormick, Theresa M.; Buchaca Domingo, Ester; Hellmann, Christoph; Lee, Yunjeong; Seferos, Dwight S. (2013). "Poly(3-alkyltellurophene)s Are Solution-Processable Polyheterocyclics". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 135 (3): 951–954. doi :10.1021/ja309404j. PMID 23286232.
- ^ abc Becke, Axel D. (أبريل 1993). "الكيمياء الحرارية الوظيفية للكثافة. III. دور التبادل الدقيق". مجلة الفيزياء الكيميائية . 98 (7): 5648–5652. Bibcode :1993JChPh..98.5648B. doi : 10.1063/1.464913 . ISSN 0021-9606.
- ^ abc Hay, P. Jeffrey; Wadt, Willard R. (January 1985). "Ab initio effective core Potentials for molecular calculates. Potentials for the transition metal atoms Sc to Hg". مجلة الفيزياء الكيميائية . 82 (1): 270–283. Bibcode :1985JChPh..82..270H. doi :10.1063/1.448799. ISSN 0021-9606.
- ^ abc Hanwell, Marcus D; Curtis, Donald E; Lonie, David C; Vandermeersch, Tim; Zurek, Eva; Hutchison, Geoffrey R (2012). "Avogadro: an advanced semantic chemical editor, visualization, and analysis platform". مجلة الكيمياء المعلوماتية . 4 (1): 17. doi : 10.1186/1758-2946-4-17 . ISSN 1758-2946. PMC 3542060. PMID 22889332 .
- ^ abcd Schmidt, Michael W.; Baldridge, Kim K.; Boatz, Jerry A.; Elbert, Steven T.; Gordon, Mark S.; Jensen, Jan H.; Koseki, Shiro; Matsunaga, Nikita; Nguyen, Kiet A. (نوفمبر 1993). "نظام البنية الإلكترونية الذرية والجزيئية العام". مجلة الكيمياء الحاسوبية . 14 (11): 1347–1363. doi :10.1002/jcc.540141112. ISSN 0192-8651. S2CID 3358041.
- ^ abcd Gordon, Mark S.; Schmidt, Michael W. (2005), "Advances in electronic structure theory", Theory and Applications of Computational Chemistry , Elsevier, pp. 1167–1189, doi :10.1016/b978-044451719-7/50084-6, ISBN 9780444517197
- ^ كاريرا، إليزا آي؛ ماكورميك، تيريزا إم؛ كاب، ماريوس جيه؛ لوف، آلان جيه؛ سيفيروس، دوايت إس. (2013-11-19). "الإزالة الحرارية والضوئية من مركز التيلوريوم للتيلوروفينات المقترنة بـ π". الكيمياء غير العضوية . 52 (23): 13779-13790. doi :10.1021/ic402485d. ISSN 0020-1669. PMID 24251356.
- ^ abc Carrera, Elisa I.; Seferos, Dwight S. (2015). "الإزالة الضوئية الفعالة للهالوجين من ثنائي برومو وثنائي كلورو وثنائي فلورو تيلوروفين". معاملات دالتون . 44 (5): 2092–2096. doi : 10.1039/c4dt01751j . ISSN 1477-9226. PMID 25154588.
- ^ abc McCormick, Theresa M.; Carrera, Elisa I.; Schon, Tyler B.; Seferos, Dwight S. (2013). "Reversible oxidation of a water-solved tellurophene". Chemical Communications . 49 (95): 11182–4. doi :10.1039/c3cc47338d. ISSN 1359-7345. PMID 24149322.
- ^ ab Carrera, Elisa I.; Seferos, Dwight S. (2017-05-10). "فتح حلقة 2,5-Diphenyltellurophene غير الموضعي بواسطة الأكسدة الضوئية الهوائية الكيميائية أو ذاتية الحساسية". Organometallics . 36 (14): 2612–2621. doi : 10.1021/acs.organomet.7b00240 . ISSN 0276-7333.
- ^ ناكاياما، جوزو؛ ماتسوي، توموكي؛ ساتو، نوريكو (يونيو 1995). "أكسدة رباعي أريل سيلينوفين وبنزو[ب] سيلينوفين بحمض م-كلوروبيربنزويك". رسائل الكيمياء . 24 (6): 485-486. doi :10.1246/cl.1995.485. ISSN 0366-7022.
- ^ Jahnke, Ashlee A.; Seferos, Dwight S. (2011-04-29). "Polytellurophenes". Macromolecular Rapid Communications . 32 (13): 943–951. doi :10.1002/marc.201100151. ISSN 1022-1336. PMID 21538646.
- ^ هو، عصابة؛ توريس ديلجادو، ويليام؛ شاتز، ديفون J .؛ ميرتن، كريستيان؛ محمدبور، أراش؛ ماير، لورينز. فيرغسون، مايكل J .؛ ماكدونالد، روبرت؛ براون ، أليكس (25/03/2014). “إقناع فوسفور الحالة الصلبة من التيليروفينات”. Angewandte Chemie الطبعة الدولية . 53 (18): 4587-4591. دوى :10.1002/anie.201307373. ردمك 1433-7851. بميد 24668889.
- ^ ريفارد، إيريك (2015-06-05). "التيلوروفينيس وظهورها كعناصر بناء للمواد البوليمرية والباعثة للضوء". رسائل الكيمياء . 44 (6): 730-736. doi :10.1246/cl.150119. ISSN 0366-7022.
- ^ ab Nagahora, Noriyoshi; Yahata, Shuhei; Goto, Shoko; Shioji, Kosei; Okuma, Kentaro (2018-02-02). "2,5-Diaryltellurophenes: Effect of Electron-Donating and Electron-Withdrawing Groups on their Optoelectronic Properties". مجلة الكيمياء العضوية . 83 (4): 1969–1975. doi :10.1021/acs.joc.7b02906. ISSN 0022-3263. PMID 29392944.
- ^ Ye, Shuyang; Steube, Marvin; Carrera, Elisa I.; Seferos, Dwight S. (2016-02-12). "ما الذي يحد من الوزن الجزيئي والتخليق المتحكم فيه لبولي (3-ألكيل تيلوروفين)؟". Macromolecules . 49 (5): 1704–1711. Bibcode :2016MaMol..49.1704Y. doi : 10.1021/acs.macromol.5b02770 . ISSN 0024-9297.
- ^ بارك، سارة م.؛ بون، مايكل ب.؛ ريفارد، إريك (2016). "زواج عناصر المجموعة الرئيسية الثقيلة مع مواد مترافقة مع π للتطبيقات البصرية الإلكترونية". الاتصالات الكيميائية . 52 (61): 9485-9505. doi :10.1039/c6cc04023c. ISSN 1359-7345. PMID 27344980.
- ^ يوكوزاوا، تسوتومو؛ يوكوياما، أكيهيرو (2009-11-11). "بلمرة التكثيف ذات النمو المتسلسل لتخليق بوليمرات التكثيف المحددة جيدًا والبوليمرات المقترنة بـπ". المراجعات الكيميائية . 109 (11): 5595-5619. doi :10.1021/cr900041c. ISSN 0009-2665. PMID 19757808.
- ^ ab Al-Hashimi, Mohammed; Han, Yang; Smith, Jeremy; Bazzi, Hassan S.; Alqaradawi, Siham Yousuf A.; Watkins, Scott E.; Anthopoulos, Thomas D.; Heeney, Martin (2016). "تأثير الذرة غير المتجانسة على الخواص البصرية الإلكترونية وأداء الترانزستور لبوليمرات الثيوفين-والسيلينوفين-والتيلوروفين-فينيلين القابلة للذوبان". العلوم الكيميائية . 7 (2): 1093-1099. doi :10.1039/c5sc03501e. ISSN 2041-6520. PMC 5954972. PMID 29896373 .
- ^ ab Tsao, Fu An; Stephan, Douglas W. (2015). "1,1-Carboboration to tellurium–boron intramolecular frustrated Lewis pairs". معاملات دالتون . 44 (1): 71–74. doi :10.1039/c4dt03241a. ISSN 1477-9226. PMID 25408099.
- ^ Welch, Gregory C.; Juan, Ronan R. San; Masuda, Jason D.; Stephan, Douglas W. (2006-11-17). "Reversible, Metal-Free Hydrogen Activation". Science . 314 (5802): 1124–1126. Bibcode :2006Sci...314.1124W. doi :10.1126/science.1134230. ISSN 0036-8075. PMID 17110572. S2CID 20333088.
- ^ ab Tsao, Fu An; Cao, Levy; Grimme, Stefan; Stephan, Douglas W. (2015-10-12). "تفاعلات تبادل FLP-Alkyne المزدوجة: طريق سهل إلى حلقات غير متجانسة من Te/B". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 137 (41): 13264–13267. doi :10.1021/jacs.5b09526. ISSN 0002-7863. PMID 26447492.
- ^ تساو، فو آن؛ ستيفان، دوغلاس دبليو. (2018). "تخليق وتفاعلات 4H-1,4-تيلورابورين". الاتصالات الكيميائية . 54 (2): 208-211. doi :10.1039/c7cc08765a. ISSN 1359-7345. PMID 29230466.
- ^ ab Li, Peng-Fei; Qian, Chenxi; Lough, Alan J.; Ozin, Geoffrey A.; Seferos, Dwight S. (2016). "أطر ذات روابط هيدروجينية مسامية بشكل دائم من ثيوفينات شبيهة بالقضيب، وسيلينوفينات، وتيلوروفينات مغطاة ببورونات MIDA". معاملات دالتون . 45 (24): 9754–9757. doi : 10.1039/c5dt04960a . ISSN 1477-9226. PMID 26758802.
- ^ ab Luo, Jie; Wang, Jia-Wei; Zhang, Ji-Hong; Lai, Shan; Zhong, Di-Chang (2018). "الأطر العضوية المرتبطة بالهيدروجين: التصميم والهياكل والتطبيقات المحتملة". CrystEngComm . 20 (39): 5884–5898. doi :10.1039/c8ce00655e. ISSN 1466-8033.


