Synthesis of optically active graphene nanoribbons

光学活性石墨烯纳米带的合成

基本信息

批准号：
20K21192
负责人：
伊藤英人
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-07-30 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K21192/
关键词：
グラフェンナノリボンヘリセン多環芳香族炭化水素らせん高分子 APEX 縮環π拡張反応 infinitene インフィニテンヘリカルラダーポリマー光学活性ラダーポリマーキラルグラフェンナノリボン

项目摘要

光学活性ならせん状グラフェンナノリボンとみなせるポリヘリセンや拡大ヘリセンの合成に向け、以下検討を行なった。(1) APEX反応の開発によるポリヘリセン合成、キラルAPEX反応の開発：まず既存のPd触媒、銀塩、ジヨードビアリールπ拡張剤を用いたK領域選択的なAPEX反応を利用し、キラルAPEX反応やキラルPAHテンプレートを用いたキラルポリベンゾポリヘリセンの合成を試みた。各種キラル銀塩、不斉補助基などを検討したが、不斉反応の開発に至らなかった。しかし、K領域を２つもつPAHテンプレートとジヨードビアリール、パラジウム触媒存在下作用させると、一段階でペンタベンゾ[7]ヘリセンが一段階で得られることがわかった。本化合物はキラルカラムを用いたHPLCによって容易に光学分割可能であり、右巻きと左巻きの光学活性体をそれぞれ単離することに成功した。(2) 新規拡大ヘリセンの合成：芳香族炭化水素からなり、通常のヘリセンより大きな直径をもった拡大ヘリセンについても合成検討を行った。その結果、拡大ヘリセンとして最長となる17個のベンゼン環からなる拡大ヘリセンの合成と光学分割、X線結晶構造解析などに成功した。今後重合反応を含めて、より長いポリヘリセンの合成と、ヘリシティーの制御によって、光学活性GNRと呼べる化合物群の合成に向けて引き続き検討する予定である。(3) キラル８の字形多環芳香族炭化水素「infinitene」の合成：kekulene、[6,6]carbo nannobelt, [12]circulene, [12]cyclaceneと同一分子量C48H24をもち、８の字形で立体的に交差した新規多環芳香族炭化水素「infinitene（インフィニテン）」を合成し、光学分割やキラル光学特性、電子物性、結晶状態のパッキング様態などを明らかにした。

已经进行了以下研究，以合成多螺旋烯和增大的螺旋烯，这可以被视为光学活跃的螺旋石墨烯纳米容器。（1）通过发展的发展，聚乙烯合成和手性顶点反应发展：首先，我们尝试使用现有的PD催化剂，银盐和二二氮基库lipylπ扩展子使用手性顶点反应来合成手性聚苯二苯甲苯甲酸烯。研究了各种手性银盐和不对称辅助组，但未发生不对称反应。然而，发现当在具有两个K区域具有两个K区域的PAH模板的情况下应用K区域时，可以在一个步骤中获得五苯苯二甲酸盐[7]。该化合物可以使用手性柱轻松地通过HPLC光学地解析，并且分别成功地隔离了右手和左手的光学活性物体。（2）新扩张的螺旋烯的合成：在由芳族碳氢化合物组成的膨胀架上进行合成，并且直径大于常规螺旋烯。结果，我们已经成功合成，光学分辨率和X射线晶体结构分析的放大架，这是最长的延伸式螺旋烯，由17个苯环环组成。将来，我们计划继续研究较长的多螺旋烯元素的合成，包括聚合反应，以及通过控制螺旋性控制可以称为光学活性GNR的化合物的合成。 (3) Synthesis of chiral 8-shaped polycyclic aromatic hydrocarbon "infinitene": A novel polycyclic aromatic hydrocarbon "infinitene" with the same molecular weight C48H24 as kekulene, [6,6] carbo nannobelt, [12]circulene, [12]cyclacene and 3D crossing in a figure-8-shaped shape was synthesized to clarify optical分辨率，手性光学特性，电子特性和晶体状态的包装模式。