Zavedení fosforových hexacyklů do aromatických struktur

Organofosforové π-konjugované systémy se v posledních letech staly předmětem intenzivního výzkumu, a to především kvůli jejich využití v materiálové chemii (OLED, OFET, nelineární optická zařízení, fotovoltaické články a různá senzorická zařízení). Speciální místo v této skupině látek zaujímají fosforové hexacykly, v nichž atom fosforu často vykazuje zvláštní hyperkonjugační efekt, který tyto sloučeniny odlišuje od ostatních π-konjugovaných organofosforových molekul. Fosforový hexacyklus v polyaromatických látkách zvyšuje jejich rozpustnost v běžných organických rozpouštědlech, zvyšuje fotostabilitu, poskytuje ambipolární redoxní vlastnosti a často zlepšuje elektroluminiscenci jak v roztoku, tak v pevném stavu. Přítomnost atomu fosforu pak usnadňuje další derivatizaci (oxidace (O, S, Se), borylace, alkylace, tvorba kovových komplexů), čímž účinně mění některé klíčové vlastnosti cílových molekul (rozdíl HOMO/LUMO, rychlost přenosu náboje, triplet-triplet spinová interakce, absorpční a luminiscenční vlastnosti), a tím je přizpůsobuje zamýšlenému použití. V důsledku toho byly fosforové hexacykly již použity jako biomarkery pro léčbu rakoviny, senzory, katalyzátory nebo v materiálové chemii (OLED, EFD).

Přestože bylo v poslední době dosaženo značného pokroku v syntéze fosforových hexacyklů, příprava fosfanaftalenů a dalších polyaromatických sloučenin obsahující fosfinový kruh je prozatím vzácná a často se potýká s různými omezení jako je využití složitých syntetických postupů nebo úzká skupina podobných derivátů, které lze takto získat. Ve skupině Dr. Storcha byla nedávno vyvinuta robustní a efektivní syntéza, pomocí které lze relativně snadno zavádět fosfininové jádro do aromatických sloučenin. Byla proto připraveno několik fosfanaftalenových derivátů a následně několik větších π‑systémů obsahující fosfinin. Během této studie byla rovněž objevena nečekaná reaktivita vedoucí k doposud nepoznané skupině látek – azaphosphorinům.