3DPAFIPN como um dicianobenzeno halogenado

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 13142 (2023) Citar este artigo

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Utilizando a reação de ciclocondensação em tandem Knoevenagel-Michael de ácido barbitúrico / ácido 1,3-dimetilbarbitúrico, malononitrila e aril aldeídos, uma metodologia sustentável para a fotossíntese de estruturas de pirano [2,3-d] pirimidina foi desenvolvida. O presente estudo expõe o desenvolvimento de uma abordagem sintética radical verde para esta classe de compostos. Neste estudo, um novo fotossensibilizador halogenado à base de dicianobenzeno foi utilizado em solução aquosa, exposto ao ar em temperatura ambiente e ativado por um LED azul como fonte de energia renovável com a finalidade de gerar energia. O objetivo principal deste esforço é empregar um doador-aceitador halogenado à base de cianoareno (D-A) recentemente desenvolvido, facilmente obtido e com preço acessível. O fotocatalisador 3DPAFIPN [2,4,6-tris(difenilamino)-5-fluoroisoftalonitrila]}, como uma fluorescência retardada termicamente ativada (TADF), é capaz de induzir transferência de elétron único (SET) após irradiação com luz visível, oferecendo assim um abordagem fácil e eficiente com um alto grau de eficácia, eficiência energética e respeito ao meio ambiente. O fenômeno mencionado facilita a exploração das mudanças temporais que ocorreram nas interações entre o entorno e os constituintes químicos. O presente estudo teve como objetivo investigar o número de turnover (TON) e a frequência de turnover (TOF) para estruturas de pirano[2,3-d]pirimidina. Além disso, foi demonstrado que a ciclização em escala gramatical é um método viável para utilização em aplicações industriais.

Na literatura contemporânea, a catálise fotoredox tem sido alavancada como origem de metodologias pioneiras no domínio da química orgânica . O campo da catálise fotoredox, que envolve a integração de reações promovidas por metais com ciclos fotoredox, tem atraído atenção considerável tanto da academia quanto da indústria5. O tema estratégico da pesquisa envolve a utilização de corantes orgânicos baratos, prontamente sintetizados e eficientes para facilitar o desenvolvimento de reações promovidas por metais novas, eficazes e seletivas . Dentro deste domínio, os corantes orgânicos devem se esforçar para suplantar os complexos inorgânicos amplamente utilizados, dependentes de Ir(III) e Ru(II). Esses complexos são notáveis ​​por suas prolongadas durações de estados excitados, que podem inclinar-se para a extinção dinâmica quando justapostos a moléculas orgânicas. Normalmente, os corantes orgânicos apresentam tempos de vida mais curtos no estado excitado, um impedimento significativo na formulação de mecanismos fotoredox eficazes. A comunidade científica tem demonstrado um interesse significativo num grupo distinto de cromóforos orgânicos devido às suas características e eficácia notáveis7. As moléculas em consideração exibem uma característica única conhecida como fluorescência retardada termicamente ativada (TADF), que é observada em moléculas que possuem uma lacuna de energia insignificante (normalmente menor que 0,2 eV) entre seus dois estados excitados mais baixos, ou seja, S1 e T1. Em condições ambientais, o fenômeno de cruzamento intersistema reverso (RISC) do estado excitado tripleto (T1) para o estado excitado singleto (S1) ocorre nas moléculas em consideração, facilitado por uma via termicamente ativada. Isto resulta na produção de um fenômeno de fluorescência retardada, que é comumente observado em tais sistemas. A tarefa em questão diz respeito ao acoplamento da notável eficiência da computação com conjunto de instruções reduzido (RISC) com o louvável rendimento quântico da fluorescência. O ano de 2012 viu uma contribuição significativa para o campo dos diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs) através da publicação de um artigo seminal de Adachi8. Este artigo relata o desenvolvimento bem-sucedido de moléculas de dicianobenzeno com propriedades fotofísicas desejáveis ​​e suas aplicações demonstradas em OLEDs. Após essas descobertas iniciais, cromóforos TADF análogos foram implementados em diversos domínios, como a fotocatálise . Devido à fácil manipulação de seus potenciais redox e aos prolongados estados excitados singlete decorrentes do TADF, as isoftalonitrilas representam uma classe promissora de cromóforos para implantação como fotocatalisadores orgânicos, facilitando inúmeras transformações químicas . O composto 2,4,6-tris(difenilamino)-5-fluoroisoftalonitrila (3DPAFIPN) tem sido cada vez mais utilizado em diversos procedimentos sintéticos que são ativados pela luz visível. Exemplos de tais protocolos incluem ciclizações intramoleculares11,12, bem como a formação de ligações C – C13,14, N – C15 e P – C165.