김희찬 연구실

본 연구는 이보라헵타센의 합성, 구조 특성화 및 다중 산화환원·양성자화 화학을 보고합니다. 테트라하이드로이보라헵타센으로부터 일전자 환원으로 라디칼 음이온을, 이중 탈양성자화로 완전 방향족 이보라헵타센 이음이온(λabs = 951 nm의 근적외선 흡수)을 생성했습니다. 이중 산화로 얻은 중성 퀴노디메탄은 헵타센 이양이온과 동전자체이며, 이음이온과의 산화환원 상호전환을 입증합니다.

본 연구는 중앙의 테트라페닐에틸렌 연결기로 연결된 네 개의 보라페난트렌 단위로 구성된 최초의 상자성 붕소 사중 라디칼을 보고합니다. 강한 π-수용성 카르벤 리간드를 사용한 화합물은 붕소 중심 라디칼(스핀 밀도 92%)을 나타내며, 약한 π-수용성 리간드를 사용한 화합물은 TPE 코어에 스핀 밀도가 편재(88%)되어 반강자성 상호작용(2J = -118 J·mol⁻¹)을 보입니다.

본 연구는 붕소를 포함한 헬리케이트와 헬리센 구조를 개발하였습니다. 외인성 카르벤 또는 카르본 리간드를 통해 이량체 형태에서 bora[7]헬리센으로의 단량화를 유도하였으며, 다양한 리간드를 활용하여 양이온성 붕소 헬릭스를 합성하였습니다. 이들은 가시광 영역 전체에서 조절 가능한 발광과 기존 [7]헬리센을 초과하는 광학 활성을 나타냅니다.

본 연구는 이보론 함유 오각환 π-시스템인 6,12-디보라인데노[1,2-b]플루오렌(DBIF)의 합성과 산화환원 변환을 보고합니다. 리간드 배위와 환원 전략을 통해 중성(18π e⁻), 디래디칼(20π e⁻), 래디칼 음이온(21π e⁻), 디음이온(22π e⁻)의 네 가지 산화환원 상태를 제어할 수 있으며, 모두 분리 및 구조 확인되었습니다. 디래디칼은 최대 77%의 디래디칼 특성을 나타내며 열적으로 접근 가능한 삼중항 상태를 가진 개각 특이항 기저 상태를 보유합니다.

단일 벤젠 형광체(SBFs)는 하나의 벤젠 고리만을 방향족 핵으로 사용하여 가시광을 방출하는 소분자입니다. 본 연구는 우연히 발견한 o-DAPA의 밝은 녹색 형광을 시작으로 DAPA 계열 분자들을 체계적으로 개발했으며, p-DAPA는 분자량 192인 가장 가벼운 적색 형광체입니다. 이들 분자의 큰 스펙트럼 이동은 벤젠 핵의 여기상 반방향족성(ESAA)에 기인하며, 이를 통해 백색광 방출 소자와 생세포 이미징에 실용적 응용을 입증했습니다.