Fulleropyrrolidines with orthogonally flexible substituents - synthesis and electrochemical properties

Abstract

A large series of disubstituted fulleropyrrolidines was synthesized and analyzed by cyclic voltammetry. The three main groups of target com­pounds differ by a flexible N-chain, while their further diversity was achieved by the introduction of various rigid, aryl substituents at the pyrrolidine carbon. Some dialkyl analogues were also designed for comparison, A standard [3+2]-cycloaddition of in situ generated azomethine ylides to C60 afforded a variety of disubstituted fulleropyrrolidines. Furthermore, a set of dumbbell-shaped di(fulleropyrrolidine) derivatives containing rigid fumaryl or isophthaloyl diamide platform was prepared with the aim of investigating a long-range effect of the second fulleropyrrolidine moiety on their electrochemical pro­perties. All compounds were fully characterized by comparative analysis of spectral data, while examination of electrochemical properties was performed on representative samples, distinguished by main structural subunits. All com­pounds expressed quite similar electron-accepting ability, lower than C60, but higher in comparison to structurally similar N-methylfulleropyrrolidine.

Велика серија дисупституисаних фулеропиролидина је синтетисана и анализирана цикличном волтаметријом. Три главне групе циљних једињења разликују се по флекси- билном бочном низу на атому азота, а додатна диверсификација постигнута је увођењем различитих крутих, арил-супституената на пиролидинском атому угљеника. За поре- ђење су синтетисани и одређени диалкил-аналози. Сет дисупституисаних фулеропиро- лидина добијен је стандардном [3+2]-циклоадицијом ин ситу генерисаних азометинских илида на C60. Осим тога, у циљу испитивања даљинског утицаја фулеропиролидинске структуре на електрохемијске особине, синтетисани су и дифулеренски деривати код којих су терминално позициониране фулеренске подјединице премошћене фумарилном или изофталоилном крутом платформом. Сва једињења су у потпуности окарактерисана упоредном анализом спектралних података, док је сет одабраних једињења, са разли- кама у главним структурним подјединицама, искоришћен за испитивање електрохемиј- ских особина. Сва испитивана једињења показала су врло сличну способност прихватања електрона, нижу у односу на C60, а вишу од структурно сличног N-метилфулеропиро- лидина.