Synthesis and Properties of Monosubstituted Ethynylcorannulenes

Abstract

The solution-phase synthesis of corannulene has been modified and it is now possible to prepare multi gram quantities of corannulene more efficiently, with considerably less toxic reagents. Cross-coupling of bromocorannulene with TMS-acetylene and phenylacetylene affords novel ethynyl-containing corannulene derivatives. Deprotection of TMS-ethynyl corannulene affords the naked alkyne, which can be cross-coupled with pentafluoroiodobenzene and bromocorannulene to afford the appropriate alkyne derivatives. The photophysical properties of this new and novel family of alkyne-containing corannulene derivatives has been evaluated and all of the new derivatives exhibit low to moderate quantum efficiencies.

Key words

fullerene - corannulene - alkynes - PAH - cross-coupling

References

• 3a Siegel JS. Seiders TJ. Chem. Br.  1995,  313 
• 3b Rabideau PW. Sygula A. In Advances in Theoretically Interesting Molecules   Vol. 3:  Thummel RP. Jai Press Inc.; Conneticut: 1995.  p.1-36  
• 3c Rabideau PW. Sygula A. Acc. Chem. Res.  1996,  29:  235 
• 3d Scott LT. Pure Appl. Chem.  1996,  68:  291 
• 4 Barth WE. Lawton RG. J. Am. Chem. Soc.  1966,  88:  380 
• 5a Sieders TJ. Elliott EL. Grube G. Siegel JS. J. Am. Chem. Soc.  1999,  121:  7804 
• 5b Scott LT. Pure Appl. Chem.  1996,  68:  291 
• 5c Cheng P.-C. PhD Dissertation   University; Boston: 1996.  p.212 
• 6a Grube GH. Elliott EL. Steffens RJ. Jones CS. Baldridge KK. Siegel JS. Org. Lett.  2003,  5:  713 
• 6b Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactions   Diederich FN. Stang PJ. Wiley-VCH; : . 
• 6c Tsuji J. Palladium Reagents and Catalysts, Innovations in Organic Synthesis   Wiley; New York: 1995. 
• 7a Eberhard MR. Wang Z. Jensen CM. Chem. Commun.  2002,  818 
• 7b Morales-Morales D. Grause C. Kasaok K. Redon R. Cramer RE. Jensen CM. Inorg. Chim. Acta.  2000,  300-302:  958 
• 8a Sonagashira K. Toda Y. Hagihara N. Tetrahedron Lett.  1975,  4467 
• 8b For a recent highlight see: Tykwinski RR. Angew. Chem. Int. Ed.  2003,  42:  1566 
• 9a Anastasia L. Negishi E. Org. Lett.  2001,  3:  3111 
• 9b Yang C. Nolan SP. Organometallics  2002,  21:  1020 
• 9c Plenio H. Hermann J. Sehring A. Chem.-Eur. J.  2000,  6:  1820 
• 9d Alami M. Crousse B. Ferri FJ. Organomet. Chem.  2001,  624:  114 
• 9e Batey RA. Shen M. Lough A. J. Org. Lett.  2002,  4:  1411 
• 10a Scott LT. Hashemi MM. Meyer DT. Warren HB. J. Am. Chem. Soc.  1991,  113:  7082 
• 10b Scott LT. Hashemi MM. Bratcher MS. J. Am. Chem. Soc.  1992,  114:  1920 
• 10c Scott LT. Cheng P.-C. Hashemi MM. Bratcher MS. Meyer DT. Warren HB. J. Am. Chem. Soc.  1997,  119:  10963 
• 11 Sygula A. Rabideau PW. J. Am. Chem. Soc.  1999,  121:  7800 
• 12a Williams JK. Cockcroft JK. Fitch AN. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1992,  104:  1666 
• 12b Williams JK. Cockcroft JK. Fitch AN. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1992,  31:  1655 
• 12c Cozzi F. Siegel JS. Pure Appl. Chem.  1995,  67:  683 
• 12d Ponzini F. Zagha R. Hardcastle K. Siegel JS. Angew. Chem. Int. Ed.  2000,  39:  2323 
• 12e Nishinaga T. Nodera N. Miyata Y. Komatsu K. J. Org. Chem.  2002,  67:  6091 
• 13a Coates GW. Dunn AR. Henling LM. Dougherty DA. Grubbs RH. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1997,  36:  248 
• 13b Coates GW. Dunn AR. Henling LM. Ziller JW. Lobkovsky EB. Grubbs RH. J. Am. Chem. Soc.  1998,  120:  3641 
• 13c Weck M. Dunn AR. Matsumoto K. Coates GW. Lobkovsky EB. Grubbs RH. Angew. Chem. Int. Ed.  1999,  38:  2741 
• 14a Steed JM. Dixon TA. Klemperer W. J. Chem. Phys.  1979,  70:  4940 
• 14b Claessens M. Palombini L. Stein M.-L. Reisse J. New. J. Chem.  1982,  6:  595 
• 14c Almlöf J. Faegri K. J. Chem. Phys.  1983,  79:  2284 
• 14d Laidig KE. Chem. Phys. Lett.  1991,  185:  483 
• 15 Desiraju GR. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1995,  34:  2311 
• 16a Verdieck JF. Jankowski WA. Mol. Lumin. Int. Conf.  1969,  829 
• 16b Argentine SM. Francis AH. Chen C.-C. Lieber CM. Siegel JS. J. Phys. Chem.  1994,  98:  7350 
• 17 Rabideau PW. Abdourazak AH. Sygula R. Warner IM. J. Fluoresc.  1997,  7:  231 
• 18 Demas JN. Crosby GA. J. Phys Chem.  1971,  75:  991 
• 19a Hamai S. Hirayama F. J. Phys. Chem.  1983,  87:  83 
• 19b Meech SR. Phillips D. J. Photochem.  1983,  23:  193 
• 20 Borchardt A. Hardcastle K. Gantzel P. Siegel JS. Tetrahedron Lett.  1993,  34:  273 

1

Department of Chemistry, University of Oregon, Eugene, OR 97403-1253.

2

For correspondence use Zürich address.