3DPAFIPN comme dicyanobenzène halogéné

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 13142 (2023) Citer cet article

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En utilisant la réaction de cyclocondensation en tandem Knoevenagel-Michael de l'acide barbiturique/acide 1,3-diméthylbarbiturique, du malononitrile et des aldéhydes aryliques, une méthodologie durable pour la photosynthèse des échafaudages pyrano[2,3-d]pyrimidine a été conçue. La présente étude expose le développement d’une approche de synthèse radicalaire verte envers cette classe de composés. Dans cette étude, un nouveau photosensibilisateur halogéné à base de dicyanobenzène a été utilisé dans une solution aqueuse, exposé à l'air à température ambiante et activé par une LED bleue comme source d'énergie renouvelable dans le but de générer de l'énergie. L’objectif principal de cet effort est d’utiliser un donneur-accepteur (D – A) à base de cyanoarène halogéné récemment développé, facile à obtenir et à un prix abordable. Le photocatalyseur 3DPAFIPN [2,4,6-tris(diphénylamino)-5-fluoroisophtalonitrile]}, en tant que fluorescence retardée activée thermiquement (TADF), est capable d'induire un transfert d'électron unique (SET) lors d'une irradiation avec de la lumière visible, offrant ainsi un approche simple et efficace avec un haut degré d’efficacité, d’efficacité énergétique et de respect de l’environnement. Le phénomène susmentionné facilite l'exploration des changements temporels survenus dans les interactions entre l'environnement et les constituants chimiques. La présente étude visait à étudier le nombre de renouvellement (TON) et la fréquence de renouvellement (TOF) des échafaudages pyrano[2,3-d]pyrimidine. De plus, il a été démontré que la cyclisation à l’échelle du gramme est une méthode viable pour une utilisation dans des applications industrielles.

Dans la littérature contemporaine, la catalyse photorédox a été exploitée comme origine de méthodologies pionnières dans le domaine de la chimie organique1,2,3,4. Le domaine de la catalyse photorédox, qui implique l'intégration de réactions favorisées par des métaux avec des cycles photorédox, a suscité une attention considérable de la part du monde universitaire et de l'industrie5. Le sujet stratégique de la recherche implique l’utilisation de colorants organiques peu coûteux, facilement synthétisés et efficaces pour faciliter le développement de réactions nouvelles, efficaces et sélectives favorisées par les métaux6. Dans ce domaine, les colorants organiques doivent s’efforcer de supplanter les complexes inorganiques largement utilisés qui dépendent de l’Ir(III) et du Ru(II). Ces complexes se distinguent par leurs durées prolongées d’état excité, qui peuvent incliner vers une trempe dynamique lorsqu’ils sont juxtaposés à des molécules organiques. En règle générale, les colorants organiques présentent des durées de vie à l’état excité plus courtes, ce qui constitue un obstacle important à la formulation de mécanismes photorédox efficaces. La communauté scientifique a manifesté un intérêt significatif pour un groupe distinct de chromophores organiques en raison de leurs caractéristiques et de leur efficacité remarquables7. Les molécules considérées présentent une caractéristique unique connue sous le nom de fluorescence retardée activée thermiquement (TADF), qui est observée dans les molécules qui présentent un écart énergétique négligeable (généralement inférieur à 0,2 eV) entre leurs deux états excités les plus bas, à savoir S1 et T1. Dans des conditions ambiantes, le phénomène de croisement intersystème inverse (RISC) de l'état excité triplet (T1) à l'état excité singulet (S1) se produit dans les molécules considérées, facilité par une voie activée thermiquement. Il en résulte la production d'un phénomène de fluorescence retardée, couramment observé dans de tels systèmes. La tâche à accomplir concerne le couplage de l’efficacité notable du calcul à jeu d’instructions réduit (RISC) avec le rendement quantique louable de la fluorescence. L'année 2012 a été marquée par une contribution significative au domaine des diodes électroluminescentes organiques (OLED) grâce à la publication d'un article fondateur d'Adachi8. Cet article rend compte du développement réussi de molécules de dicyanobenzène dotées de propriétés photophysiques souhaitables et de leurs applications démontrées dans les OLED. Suite à ces premières découvertes, des chromophores TADF analogues ont été mis en œuvre dans divers domaines, tels que la photocatalyse7,9. En raison de la facilité de manipulation de leurs potentiels redox et des états excités singulet prolongés résultant du TADF, les isophtalonitriles représentent une classe prometteuse de chromophores à déployer en tant que photocatalyseurs organiques, facilitant de nombreuses transformations chimiques . Le composé 2,4,6-tris(diphénylamino)-5-fluoroisophtalonitrile (3DPAFIPN) est de plus en plus utilisé dans diverses procédures de synthèse activées par la lumière visible. Des exemples de tels protocoles incluent les cyclisations intramoléculaires11,12 ainsi que la formation de liaisons C-C13,14, N-C15 et P-C165.