基于氧化苯并呋喃结构光驱动分子马达的制备方法

文档序号:431088 发布日期:2021-12-24 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 基于氧化苯并呋喃结构光驱动分子马达的制备方法 (Preparation method of optical drive molecular motor based on oxidized benzofuran structure ) 是由 彭芬 张臣 李全 曾明华 于 2021-09-22 设计创作,主要内容包括:本发明涉及含氧化苯并呋喃结构分子马达的制备方法以及应用,属于有机化学技术领域。第一个马达以3-甲基-2,3-二氢菲-4(1H)-酮和2-香豆冉酮为原料,第二个马达以3-甲基-2,3-二氢菲-4(1H)-酮和萘并[1,2-b]呋喃-2(3H)-酮为原料,第三个马达以3-甲基-2,3-二氢菲-4(1H)-酮和6-异丙基苯并呋喃-2(3H)-酮为原料,在四氯化钛和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯存在下,无水四氢呋喃溶剂中,均发生亲核加成反应制备而得。本发明反应条件温和,无需加入强酸和强碱,对设备要求低,降低了操作成本;反应过程中产生三废少,环境污染程度低;所得到产物马达结构新颖且在分子器件领域具有潜在的应用价值。(The invention relates to a preparation method and application of a molecular motor containing an oxidized benzofuran structure, belonging to the technical field of organic chemistry. The first motor is prepared by nucleophilic addition reaction of 3-methyl-2, 3-dihydrophenanthrene-4 (1H) -ketone and 2-coumaranone as raw materials, 3-methyl-2, 3-dihydrophenanthrene-4 (1H) -ketone and naphtho [1,2-b ] furan-2 (3H) -ketone as raw materials, and 3-methyl-2, 3-dihydrophenanthrene-4 (1H) -ketone and 6-isopropylbenzofuran-2 (3H) -ketone as raw materials in the presence of titanium tetrachloride and 1, 8-diazabicycloundecen-7-ene in anhydrous tetrahydrofuran solvent. The method has mild reaction conditions, does not need to add strong acid and strong base, has low requirement on equipment and reduces the operation cost; the three wastes generated in the reaction process are less, and the environmental pollution degree is low; the obtained product motor has a novel structure and has potential application value in the field of molecular devices.)

基于氧化苯并呋喃结构光驱动分子马达的制备方法

技术领域

本发明属于有机化学技术领域,涉及一系列苯并呋喃结构分子马达化合物的制备方法。

背景技术

分子马达是响应特定刺激,以明确且可控的方式移动其亚分子成分以产生机械功的分子。在纳米尺度上产生机械功和受控运动是非常重要且前瞻性的。在这个水平上,分子马达在来自周围分子的无处不在的热噪声下处于平衡状态,并且必须抵抗这种布朗运动的影响。因此,粘性力比惯性力强许多数量级,宏观电机使用的定律和物理方法不适用于分子水平。因此,分子马达必须采用不同的机制来吸收能量,从而完成一个机械循环,以一种对环境做功的方式驱使它们远离热平衡。

受生物马达的复杂性和完美性的启发,科学家开发了人造分子马达,可以相对容易地制造、在不同环境中使用不同方法进行操纵和激活,并能够执行不同类型的任务。人造分子马达引起了人们极大的兴趣,在医学、材料科学和信息技术方面提供无数应用的机会。目前已有不同类型的人造分子马达,例如有机马达,例如基于DNA的马达。此外,还有其他类型的系统基于大纳米粒子、纳米管或其他微结构的马达。

与任何发动机一样,提供燃料的能源非常重要。有一些分子马达会响应各种刺激而运行,例如pH值变化、电场影响、光、或化学或电化学反应影响等。因为光允许通过特定的时空控制远程激活,而无需物理接触分子或干扰其周围环境,无需添加新鲜反应物,也无需在工作循环的任何步骤产生废物。因此,光驱动的分子马达显得更为突出。尽管光激活方法存在一些限制,一些分子马达在长时间照射后可能会不可逆转地退化,或它们需要与当地环境不兼容的波长等等;然而光驱动的分子马达由于光对于环境较低的污染性以及光的便利性依旧吸引着光驱动分子马达研究者的目光。

目前,光激活有机分子马达仍然无法达到其化学驱动生物对应物的效率和复杂性,仍然需要进一步优化设计,开发出更有效的分子马达及其合成方法。

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