机械化学简化了具有挑战性的导电有机分子的合成
诸平
据日本名古屋大学转化生物分子研究所（Institute of Transformative Bio-Molecules (ITbM), Nagoya University）2026年5月1日提供的消息，机械化学（Mechanochemistry）简化了具有挑战性的导电有机分子的合成（Mechanochemistry simplifies synthesis of challenging conductive organic molecules）。
Fig.1 Illustration of a mechanochemical alkyne dimerization reaction (Photo: Issey Takahashi)）
机械化学（Mechanochemistry）是一个日益增长的领域，优势就在于研究在不添加溶剂或少量溶剂的情况下，而且是在固态下进行的化学反应。几十年来，溶剂一直被认为是现代化学发展的常规手段；然而，研究人员越来越多地证明机械化学可以更有效地合成复杂分子。随着更多的进展，机械化学可以减轻化学工业中与溶剂相关的环境和财务负担。
利用机械化学，名古屋大学的研究人员，包括堀浩哉（Koya M. Hori）、富山吉文（Yoshifumi Toyama）和伊藤英人（Hideto Ito），成功开发了一种两步合成DHDP类化合物（dihydrodinaphthopentalenes, DHDPs）的方法，这些导电有机分子的合成具有相当大的挑战性。这些发现2026年2月5日已在《RSC机械化学》（RSC Mechanochemistry）发表——Koya M. Hori，Yoshifumi Toyama, Takato Mori, Takumu Nakamura, Yohei Ono. Hideto Ito. Lithium-mediated mechanochemical annulative dimerization of diarylacetylenes for synthesis of 1,4-dihydrodinaphthopentalenes, RSC Mechanochemistry (2026). DOI: 10.1039/d5mr00145e. 该结果预计将推进化合物的合成，并在有机材料合成中应用。
导电性有机分子（Conductive organic molecules）用于越来越重要的技术，如智能手机屏幕中的OLED、可再生能源的太阳能电池、抗静电聚合物涂层等。然而，可能由于其复杂且昂贵的合成，DHDPs尚未被整合到任何商业化产品之中。
Fig. 2 Examples of structurally similar conductive organic molecules. Credit: WPI-ITbM 
Fig. 3 (Top) Example of a mechanochemical molecular reaction. (Bottom) A generalized diagram of the simple mechanochemical reaction procedure. Credit: WPI-ITbM以前的报道关于合成DHDPs需要多个反应步骤、反应时间长（12-48 h）、起始材料的结构限制，并且对空气很敏感。机械化学方法（mechanochemical method）与以前的方法相比，在暴露于空气的情况下，可以在15分钟内合成几种DHDP衍生物，而且溶剂废料减少了99%。机械化学实验过程简单。将锂丝和有机起始材料（2-arylethynylnaphthalene）等固体试剂和少量THF（6.5当量，<1毫升）作为添加剂，放入带有不锈钢球的小不锈钢容器中。容器被放置在球磨机中，通过高速振动混合和搅拌试剂即可。振动15分钟后，打开容器，加入氯化铵水溶液中和反应，得到新的DHDP。使用这种简便的方法，可以使用廉价的起始材料分离出简单和复杂的结构衍生物。
上述介绍仅供参考。欲了解更多信息敬请注意浏览原文和相关报道。
Federico Cuccu, Lidia De Luca, Francesco Delogu, Evelina Colacino, Niclas Solin, Rita Mocci, Andrea Porcheddu. Mechanochemistry: New Tools to Navigate the Uncharted Territory of “Impossible” Reactions. ChemSusChem, 2022 Jul 21;15(17):e202200362. doi: 10.1002/cssc.202200362.
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