近日，我们殷国栋/刘郑研究团队在C–H官能化反应构筑有机功能分子领域取得研究进展，相关成果发表在Chemical Science和Chinese Chemical Letters上。
今年元月，Chemical Science（《化学科学》）在线发表该团队题为“Rh(III)-Catalyzed heteroannular-selective heteroarylation of biaryls: facile access to heteroacenes with sulfur-embedded 5-7 ring topology”（铑(III)催化联芳烃异环选择性杂芳基化反应：快速构筑具有硫原子嵌入5-7环拓扑结构的稠环芳烃）的研究论文。我们2023级硕士研究生何展辉为论文第一作者，殷国栋教授、刘郑副教授和四川大学张程研究员为通讯作者，williamhill官网为第一通讯单位。Chemical Science是2010年由Royal Society of Chemistry（英国皇家化学会）出版社发行的化学领域综合性期刊，是中科院一区TOP期刊、自然指数（Nature Index）期刊，最新影响因子为7.5。
并苯（Acenes）是一类由不同数量苯环线性稠合而成的多环芳烃，凭借其卓越的光电性能，广泛应用于有机半导体材料等前沿领域。该研究工作利用联芳烃异环选择性C–H杂芳基化反应和导向基参与的分子内环化，将硫原子嵌入5-7环拓扑结构引入到并苯骨架中。值得注意的是，在氧化/环化条件下，硫甲基取代的联杂芳烃骨架发生Csp3–S键断裂生成7元环产物，而硒甲基取代的联杂芳烃骨架进行Csp2–Se键断裂生成6元环产物。尽管7元环的引入破坏了分子的平面性和芳香性，硫杂多并苯骨架的晶体仍呈现类“砖墙”层状堆叠排列。通过调整氧化剂的当量，5并7元环中的硫原子被选择性氧化为亚砜结构，这降低骨架的电子密度，并引入分子间的C–H∙∙∙O氢键相互作用。晶体结构分析和理论计算表明，具有硫原子嵌入5-7环拓扑结构的稠环芳烃具有作为高性能有机半导体材料的潜力。
硫原子嵌入5-7环拓扑结构的稠环芳烃的构筑
去年11月，Chinese Chemical Letters（《中国化学快报》）在线发表该团队题为“Synthesis of multi-substituted 9,9'-spirobifluorenes and their applications in organic light-emitting diodes”（多取代9,9'-螺二芴骨架的合成及其在有机发光二极管中的应用）的综述论文。我们2023级硕士研究生何展辉为论文第一作者，殷国栋教授、刘郑副教授和四川大学兰静波教授为通讯作者，williamhill官网为第一通讯单位。Chinese Chemical Letters是1990年由中国化学会主办，中国医学科学院药物研究所承办的化学综合领域期刊，是中科院一区TOP期刊，最新影响因子为8.9。
有机发光二极管（OLED）凭借高对比度、柔性可弯曲及低功耗等核心优势，已成为下一代显示与照明技术的核心发展方向之一。该论文围绕多取代9,9'-螺二芴这一重要有机光电材料骨架展开系统论述，首先详细阐述了其核心合成路径：以多卤代或多硼酸酯取代的9,9'-螺二芴为关键前体，通过Suzuki-Miyaura偶联、Buchwald-Hartwig胺化等经典反应构建目标分子。此外，过渡金属催化的C–H芳基化反应也为复杂结构多取代衍生物的高效制备提供了更具原子经济性的方案。在此基础上，系统分析了取代基的类型、数量及取代位置对材料光物理、电化学、热力学性质和载流子迁移率等性质的精准调控作用。最后，全面总结与深入讨论了这类化合物在OLED器件中作为发光体、主体材料、电子传输材料及空穴传输材料的应用潜力与性能表现，为高性能OLED器件的材料设计与性能提升提供了丰富思路与实验依据。
多取代9,9-'螺二芴骨架在OLEDs中的应用
以上工作得到了国家自然科学基金（22301071，22571212和22371196）、湖北省科技厅重点研发计划（2024CSA097）和湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划（T2024014）等项目的资助。
论文信息：
1. Rh(III)-Catalyzed heteroannular-selective heteroarylation of biaryls: facile access to heteroacenes with sulfur-embedded 5-7 ring topology
Zhanhui He, Li Yang, Menghang Zhou, Yue Zhong, Zheng Liu*, Ziao Zhang, Feiyang Xia, Xuezhe Deng, Shuang Yan, Cheng Xu, Cheng Zhang*, Guodong Yin*
Chem. Sci. 2026, 10.1039/d5sc08209a
论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/sc/d5sc08209a
2. Synthesis of multi-substituted 9,9′-spirobifluorenes and their applications in organic light-emitting diodes
Zhanhui He, Zheng Liu*, Hongji Li, Lijun Yang, Guodong Yin*, Jingbo Lan*
Chin. Chem. Lett. 2025, 10.1016/j.cclet.2025.112155.
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1001841725013324
