Visible Light Mediated Cyclodehydrogenation of Arenes

可见光介导的芳烃环脱氢

基本信息

批准号：
18F18033
负责人：
伊丹健一郎
金额：
$ 1.92万
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：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

フェナントレン骨格は有機エレクトロニクスから創薬科学まで広く用いられる構造モチーフであり、これまでに数多くの官能基化手法が改札されてきた。しかし、4位ならびに5位に置換基を有するフェナントレン誘導体は立体的にひずんだ構造を有しており、その合成法は非常に限られていた。例えば4,5-ジフェニルフェナントレンの合成法は4または5段階を有し、低収率でしか目的物が得られないことが知られている。我々は「可視光によって促進されるアレーン類の脱水素環化反応」を探究する中で、最近、新たな4,5-ジアリールフェナントレンの合成手法の開発に成功している。B(C6F5)3を触媒として用いることで、1,4-ベンゼンジアセトアルデヒドおよび２当量のアリールアルキンの縮合により4,5-ジアリールフェナントレンを得た。そこで本年度は、引き続き「可視光によって促進されるアレーン類の脱水素環化反応」を探究しつつ、新たに開発した4,5-ジアリールフェナントレンの合成手法を用いて新規ナノカーボン分子の合成を行った。２分子の4,5-ジアリールフェナントレンと２分子のメタ置換芳香環(スペーサー分子)を組み合わせることで、歪んだ構造を有する新規環状分子の合成に成功した。スペーサー分子として様々な芳香環分子を組み合わせることで、ソルバトフルオロミズムやAggregation-induced emissionなど多様な機能を有する環状分子を合成することができた。また、その環状分子群の構造的特徴を具に調査し、結晶構造に与える影響や歪みエネルギーについて考察を行った。一連の研究は論文としてまとめ、2020年2月にJournal of the American Chemical Society誌に掲載された。現在、環状分子をユニットとして用いることで、さらなる新規分子群の合成を行っている。

菲骨架是一种结构基序，广泛应用于从有机电子学到药物发现科学的各个领域，并且一直是众多功能化方法的主题。然而，在4-位和5-位具有取代基的菲衍生物具有空间扭曲的结构，并且其合成方法极其有限。例如，已知4，5-二苯基菲的合成方法有四、五步，且只能以较低的收率获得所需产物。我们最近在探索“可见光促进芳烃脱氢反应”的同时，成功开发了一种新的 4,5-二芳基菲合成方法。以B(C6F5)3为催化剂，1,4-苯二乙醛与2当量芳基炔缩合得到4,5-二芳基菲。因此，今年我们将继续探索“可见光促进芳烃脱氢环化反应”，利用新开发的4,5-二芳基菲Ta合成方法合成新的纳米碳分子。通过将两分子4,5-二芳基菲和两分子间位取代的芳环（间隔分子）结合，我们成功合成了一种具有扭曲结构的新型环状分子。通过将各种芳香环分子作为间隔分子组合，我们能够合成具有溶剂化荧光和聚集诱导发光等多种功能的环状分子。我们还研究了环状分子基团的结构特征，并讨论了其对晶体结构和应变能的影响。该系列研究成果被整理成论文，于2020年2月发表在《美国化学会杂志》上。目前，我们正在以环状分子为单位合成新的分子基团。