Arene Substitution Design for Controlled Conformational Changes of Dibenzocycloocta-1,5-dienes
作者:Wenxin Fu、Todd M. Alam、Jiachen Li、Jacqueline Bustamante、Thanh Lien、Ralph W. Adams、Simon J. Teat、Benjamin J. Stokes、Weitao Yang、Yi Liu、Jennifer Q. Lu
DOI:10.1021/jacs.0c06579
日期:2020.9.30
We report that the agile eight-membered cycloalkane can be stabilized by fusing two rigid benzene rings, substituted with proper functional groups. The conformational change of dibenzocycloocta-1,5-diene (DBCOD), a rigid-flexible-rigid organic moiety, from Boat to Chair conformation requires an activation energy of 42 kJ/mol that is substantially lower than that of existing submolecular shape-changing
我们报告说,灵活的八元环烷烃可以通过融合两个刚性苯环来稳定,并用适当的官能团取代。二苯并环辛基-1,5-二烯 (DBCOD) 的构象变化是一种刚性-柔性-刚性有机基团,从船形到椅形构象需要 42 kJ/mol 的活化能,这大大低于现有亚分子形状变化的活化能单元。理论计算证实的实验数据表明,分子内氢键可以稳定船,而来自相反酯取代基的电子排斥相互作用有利于主席。由 1,10-二酰胺取代形成的分子内氢键稳定船,使船和椅子可以轻松从 -60 °C 互换到 60 °C 的温度升高。同时,这种分子内吸引力将能量势垒从未取代的 DBCOD 的 42 kJ/mol 提高到二酰胺取代的 DBCOD 的 68 kJ/mol。值得注意的是,该值落在高效酶催化生物反应的活化能范围内。曾经认为只有高能量才有可能改变形状,我们的工作揭示了一种潜在途径,以特定的亚分子结构为例,首次实现低能量驱动的形状变化。再加上在高能