環化カップリングを鍵とした新奇ナノグラフェンワイヤの創製

以环化偶联为关键制备新型纳米石墨烯线

基本信息

批准号：
20J15569
负责人：
瓜生瑞穂
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
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-20J15569/
关键词：
多環芳香族炭化水素ナノグラフェン環化カップリング

项目摘要

今年度、本研究員は「ポリベンゾアセンワイヤの合成～最長単一分子合成の挑戦～」に取り組んだ。当研究室では独自のC-H官能基化を用いるPAHのπ拡張反応を報告してきた。2018年に報告した環化カップリング反応は、適用範囲がクロロフェニレンに限定されていた。昨年度までに、本反応の実用性と一般性の向上のために検討を重ねる中で、ピレンが置換したアリールハライドを基質としたときに位置選択的に反応が進行し、縮環二量化生成物が得られることがわかっていた。この縮環二量化生成物に対して、脱水素環化反応を適用することで、６つのベンゼン環が縮環したヘキサセン構造を有するベンゾアセンへと誘導することができる。本研究では、ヘキサセン構造を有するベンゾアセン誘導体に対して当研究室が開発したPAHのC-Hアリール化反応を行うことで、環化カップリングの足掛かりとなるクロロフェニル基を導入する。さらに、環化カップリングと脱水素環化反応により、14のベンゼン環が縮環したテトラデカセン構造を有するベンゾアセンを合成する。さらに繰り返すことで、30のベンゼン環が縮環したトリアコンタセンが合成できると想定される。今年度、テトラデカセンの合成を目指し、C-Hアリール化反応と環化カップリングの検討を行った。C-Hアリール化反応は、ピレンタイプの基質の環化カップリング反応により得られた縮環二量化生成物に対して進行することを確認した。得られるC-Hアリール化体は、位置異性体混合物である。このC-Hアリール化体を用いて、環化カップリングを行うことで位置異性体を含むテトラデカセン前駆体が得られることを確認している。現在、脱水素環化反応の検討段階であり、最長単一分子合成を目前にしている。このことから、本研究員の今年度の研究は、期待通り研究が進行した。

今年，该研究人员致力于“聚苯并苯线的合成：合成最长单分子的挑战”。我们的实验室报告了使用独特的 C-H 官能化的 PAH 的 π 延伸反应。 2018年报道的环化偶联反应的适用范围仅限于氯亚苯基。去年，我们在进行反复研究以提高该反应的实用性和通用性时，发现当使用芘取代的芳基卤化物作为底物时，反应进行区域选择性，产生了环稠合二聚产物。会得到它。通过对该稠环二聚产物进行脱氢环化反应，可以生成具有六个苯环稠合在一起的六苯结构的苯并苯。在本研究中，我们通过对具有六苯结构的苯并苯衍生物进行本实验室开发的PAH的C-H芳基化反应，引入氯苯基作为环化偶联的立足点。此外，通过环化偶联和脱氢环化反应合成具有其中14个苯环稠合的十四苯结构的苯并苯。通过进一步重复该过程，推测可以合成具有30个稠合在一起的苯环的三十碳烯。今年，为了合成十四碳烯，我们研究了C-H芳基化反应和环化偶联。确认了C-H芳基化反应在通过芘类底物的环化偶联反应得到的稠环二聚化产物上进行。所得的C-H芳基化是位置异构体的混合物。已证实，通过使用该C-H芳基化产物进行环化偶联，可以获得含有位置异构体的十四碳烯前体。目前，我们正处于脱氢环化反应的研究阶段，最长的单分子合成指日可待。基于此，本研究人员今年的研究进展符合预期。