氢键帮助卟啉弯曲芳香性规则

日本的科学家已经开发出一种系统,可以切换拓扑从莫比乌斯Huckel和回来。不仅是这种类型的可逆开关意想不到的,也可能是由外界刺激如极性溶剂。

莫比乌斯环分子芳香如果[4n]π电子和anti-aromatic(破坏)如果[4n+ 2]π电子。相反Huckel系统——系统[4n+ 2]共轭电子芳香和[4nanti-aromatic]π电子系统。芳香性带来稳定,所以你希望[28]hexaphyrins - [4nπ电子——采用一个芳香莫比乌斯拓扑。

然而,这并不是发生了什么事当一个团队从日本沉浸[28]hexaphyrin在dimethylfomamide (DMF)。[28]的NH质子hexaphyrin形成氢键的氧原子极性溶剂,诱导一个构象改变anti-aromatic Huckel拓扑。据说氢键帮助稳定不稳定anti-aromatic系统。

实现这一可逆转换的关键是将单个dithienothiophene单元结构。先前的研究人员将两个这样的单位获得不同π-circuits根据硫的氧化态dithienothiophene单元;然而,作为氧化态改变需要一个化学反应,可逆π-switching是不可能的。

他们还显示可以使用氧化还原反应将[28]hexaphyrin成[26]hexaphyrin,用不同Huckel拓扑。这是芳香和anti-aromatic,但nonaromatic——科学家们的下一个挑战是确定为什么它喜欢这个构象芳香。