直接的分子変換法を駆使した含フッ素ドナーアクセプター有機半導体の簡便合成法

直接分子转化法简单合成含氟供体-受体有机半导体的方法

• 批准号: 20J12649
• 负责人: 公文 達也
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J12649/
• 关键词: コバルト触媒; 触媒反応; 環化反応; フッ化水素; フルオロアルキル基含有; イソキノリン; ピリジン

本研究では、『エネルギー変換デバイスを志向した、含フッ素ヘキサベンゾコロネンをコア部に有する新規なドナーアクセプター有機分子の合成』を目的としている。研究内容は、[1]鍵反応(フルオロアルキル基含有不飽和化合物のフッ化水素化反応・コバルト触媒を使用した環化反応)の条件検討、[2]標的分子の合成・物性評価、及び、[3]評価結果を基に、高効率な変換効率を可能とする分子の再設計および合成、より構成されている。研究員は、本年度において、[1]鍵反応の条件検討に取り組み、一定の研究の進展があったと認められる。フルオロアルキル基含有不飽和化合物のフッ化水素化においては、モデル基質としてフルオロアルキル基含有アルキンを使用し、良好な収率でフッ化水素化が進行する反応条件を見出した。また、コバルト触媒を使用した環骨格構築法については、フルオロアルキル基含有インデノール骨格の構築、フルオロアルキル基含有ピリジン骨格の構築、フルオロアルキル基含有イソキノリノン骨格の構築、などを学術誌へ発表しており、コバルト触媒を使用する事で、様々なフルオロアルキル基含有環状化合物の合成が可能であることを明らかにした。これらの結果は、本来の標的分子の鍵中間体であるフルオロアルキル基含有ヘキサフェニルベンゼン誘導体の合成において、コバルトが良好な金属触媒となり得る事を示唆する。一方で、[2]以降の標的分子の合成は完遂できておらず、期待ほどの進展があったとは言い難いが、目標達成に大きく近づいたと考えられる。

这项研究的目的是“合成一种以含氟六苯并苯为核心的新型供体-受体有机分子，旨在用于能量转换器件。”研究内容为：[1]关键反应条件考察（含氟烷基不饱和化合物的氢氟化反应、钴催化剂环化反应）、[2]目标分子的合成与物性评价、[3]基于根据评估结果，它包括重新设计和合成能够实现高转换效率的分子。今年以来，研究人员致力于研究[1]关键反应的条件，并取得了一定的研究进展。在含氟烷基的不饱和化合物的氢氟化中，我们使用含氟烷基的炔烃作为模型底物，并找到了允许氢氟化以良好产率进行的反应条件。此外，我们在学术期刊上发表了利用钴催化剂构建环骨架的方法，包括含氟烷基的茚醇骨架的构建、含氟烷基的吡啶骨架的构建以及含氟烷基的异喹啉酮骨架的构建，揭示了各种氟烷基。使用钴催化剂可以合成含基团的环状化合物。这些结果表明，在含氟烷基的六苯基苯衍生物的合成中，钴可以作为良好的金属催化剂，而六苯基苯衍生物是原始目标分子的关键中间体。另一方面，[2]之后的目标分子的合成尚未完成，虽然很难说进展已经达到预期，但可以认为我们已经非常接近实现我们的目标了。

项目成果

Cobalt-Catalyzed C-H Activation/Annulation of Benzamides with Fluorine-Containing Alkynes: A Route to 3- and 4-Fluoroalkylated Isoquinolinones.

• DOI: 10.1021/acs.joc.1c00080
• 发表时间: 2021-04-02
• 期刊: The Journal of organic chemistry
• 作者: Kumon T;Wu J;Shimada M;Yamada S;Agou T;Fukumoto H;Kubota T;Hammond GB;Konno T
• 通讯作者: Konno T

Practical Synthesis of α-Trifluoromethylated Pyridines Based on Regioselective Cobalt-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition using Trifluoromethylated Diynes with Nitriles.

• DOI: 10.1002/adsc.202001433
• 发表时间: 2021-03-29
• 期刊: Advanced synthesis & catalysis
• 影响因子: 5.4
• 作者: Kumon T;Yamada S;Agou T;Fukumoto H;Kubota T;Hammond GB;Konno T
• 通讯作者: Konno T