Design and synthesis of new polyaromatic scaffolds for nano-scale applications

Abstract

Design and Synthesis of New Polyaromatic Scaffolds for Nano-Scale Applications<br/><br/>Resumen: <br/><br/>En la última década, el diseño y la síntesis de nuevos sistemas poliaromáticos han resultado de gran interés gracias a sus propiedades únicas y sus aplicaciones potenciales para la obtención de dispositivos electrónicos, y como precursores de fullerenos. <br/>Hemos estudiado el mecanismo que procede a través de la activación del enlace C-H en la reacción intramolecular de arilación directa catalizada por paladio, para la formación de sistemas biarílicos, demostrando que la reacción procede a través de la abstracción del protón asistido por la base. Aplicando condiciones optimizadas hemos preparado la molécula C60H24 que al ser irradiada da lugar a la formación del fullereno C60, mediante la reacción de arilación directa formando seis nuevos enlaces C-C en una única etapa. <br/>Además, en una colaboración interdisciplinar con físicos teóricos y experimentales, en el proyecto PicoInside, hemos participado en el diseño y la síntesis de moléculas poliaromáticas para su posterior aplicación como dispositivos electrónicos moleculares.<br/>Abstract:<br/>In the last decade, the design and synthesis of new polyaromatic scaffolds have attracted a broad interest due to their exceptional properties and their potential applications in material science like molecular electronic devices and as precursors of fullerene.<br/>Based in the intramolecular palladium-catalyzed direct arylation reaction we developed new procedures as reliable tools for the biaryl coupling through C-H activation. Insight mechanistic studies showed a proton abstraction mechanism assisted by the base rather than activation of aromatic systems towards electrophilic attack. Applying optimized reaction conditions, formation up to six C-C bonds, and in situ dehydrogenation, allows for the synthesis of C60H24, crushed fullerene in one single step that upon laser irradiation leads to C60 fullerene. <br/>Moreover, in an interdisciplinary collaboration with theoretical and experimental physicist, PicoInside project, we have participated in the design and synthesis of Y-shaped polyaromatic molecules required for single molecule electronic devices.