Region-selective annulative pi-extension reaction of polycyclic aromatic compounds

多环芳香族化合物的区域选择性环π延伸反应

基本信息

批准号：
19F19811
负责人：
伊丹健一郎
金额：
$ 1.47万
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：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-11-08 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

まず「（１）L領域選択的縮環π拡張反応（APEX反応）」の研究テーマは、入手容易な多環芳香族炭化水素（PAH）に対して、一段階で芳香環の拡張が行える縮環π拡張反応（APEX反応）を行うことで、より複雑な縮環構造をもつPAHやナノグラフェンを合成する研究であり、最も困難で前例のない芳香環のL 領域（ナフタレンのペリ位）への縮環π拡張は困難を極めた。まず種々アリール化剤や触媒の検討を行い、L領域の直接アリール化を行うことに成功した。しかし、一段階での縮環構造の構築（APEX反応）の開発に至らなかった。これらは今後も研究室内で検討する予定である。つづいて、特に七員環を含む多環芳香族炭化水素、ナノグラフェン、含ヘテロ多環芳香族化合物の効率的合成法の確立を目指し、（２）７員環を含む多環芳香族化合物の新規合成法の開発、に取り組んだ。本研究は、これまで合成例や合成手法に乏しい含七員環縮環化合物の新規合成法の確立を目指す研究である。パラジウム触媒による芳香環の分子内C-H/C-Brカップリング反応を開発し、これを足がかりとして様々な含七員環芳香環やその前駆体の合成に成功した。本研究は当研究室の修士課程学生との共同研究でもあり、今後さらに検討を進めて2021年度中の論文投稿に向けて準備を進めている。

首先，“(1)L区选择性稠环π扩环反应(APEX反应)”的研究主题是利用容易获得的多环芳烃(PAHs)一步扩大芳香环的稠环。该方法是研究通过进行环π展开反应（APEX反应）来合成具有更复杂稠环结构的PAHs和纳米石墨烯，是目前在芳环上合成PAHs和纳米石墨烯的最困难和前所未有的方法。环稠合π延伸到萘的邻位是极其困难的。首先，我们研究了各种芳基化剂和催化剂，并成功地直接芳基化了L区。然而，他们无法开发出一种一步构建稠环结构的方法（APEX反应）。我们计划在我们的实验室继续研究这些问题。接下来，我们以建立含七元环的多环芳香烃、纳米石墨烯、特别是含七元环的杂多环芳香族化合物的有效合成方法为目标，进行了合成方法的开发。本研究旨在建立一种目前鲜有合成实例和合成方法的七元环稠环化合物的新合成方法。我们开发了钯催化的芳环分子内C-H/C-Br偶联反应，并以此为跳板，成功合成了各种七元芳环及其前体。这项研究也是我们实验室与硕士生的联合研究，我们正在进一步考虑，准备在2021年提交论文。