In de afgelopen jaren zijn verschillende synthetische chemische benaderingen onderzocht met behulp van polycyclische aromatische verbindingen (PAK's) als "nanograaf met precieze moleculaire structuur en hoge zuiverheid". Als het mogelijk wordt om structureel gecontroleerde 3D-assemblages en -ruimten te construeren uit dit 2D-grafeen op nanoformaat, kunnen nieuwe materialen met unieke structurele eigenschappen worden gecreëerd. Een onderzoeksgroep aan de Ehime University heeft met behulp van pyrrolen de synthese en fysische eigenschappen van hexapyrrolohexaazacoronone (HPHAC), een stikstofbevattende PAK, bestudeerd. HPHAC's, die zijn samengesteld uit elektronenrijke pyrrolen, worden gemakkelijk geoxideerd en hun met twee elektronen geoxideerde vormen vertonen globale aromaticiteit. De enige gerapporteerde onderzoeken naar HPHAC's waren echter over de synthese van monomeren, inclusief analogen, en de opheldering van hun structuur-eigenschapsrelaties. Er zijn geen studies uitgevoerd naar de synthese van dimeren naar structureel gecontroleerde 3D-structuren.

In deze studie werd een vleugelvormig HPHAC-dimeer gesynthetiseerd door gebruik te maken van een bicyclooctadieenskelet als een structureel stijve verknopingsplaats. Net als bij het bekende HPHAC-monomeer werden stabiele redox-eigenschappen waargenomen in het nieuw gesynthetiseerde dimeer. Bovendien werden de karakteristieke assemblagemodi, afhankelijk van de oxidatietoestand, onthuld door analyse van een enkele kristalstructuur en verschillende spectroscopische metingen. Verder bleek in de tetracationische soorten van het HPHAC-dimeer de aromaticiteit van de 3D-ruimte omringd door de twee HPHAC's te zijn verbeterd. Dit is een gevolg van de invloed van de magnetische en elektronische eigenschappen van de HPHAC's op elkaar.

In recent synthetisch chemisch onderzoek naar nanografeen zijn, in plaats van de conventionele vlakke verbindingen, hoogdimensionale verbindingen met bijvoorbeeld kom- en zadelvormige structuren gerapporteerd. Aan de andere kant zijn er weinig studies geweest over de constructie van structureel gecontroleerde 3D-assemblages en -ruimten en hun gebruik als samenstellende eenheden. De veelzijdige assemblagemodi van 3D-nanograaf kunnen een hoge mechanische robuustheid en een groot oppervlak bieden, en zullen daarom naar verwachting worden toegepast op sensoren, bio-imaging en energieconversiematerialen. + Verder verkennen

'Planaire en gebogen' pyrrool-gefuseerde azacoronenen