Synthesis and application of curved nanographene

弯曲纳米石墨烯的合成及应用

基本信息

批准号：
17F17805
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：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-11-10 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

当初２年間の研究計画で想定していた「（１）APEX反応による新奇π拡張ヘリセンの一段階合成」の研究テーマは、入手容易な多環芳香族炭化水素に対して、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、これまでにない高度に縮環してねじれたπ拡張ヘリセン類を合成する研究であったが、当初の計画と目的を１年半程度で完遂することができた。特にpenatbenzo[7]heliceneをはじめとする新奇ヘリセン類をたったの一段階で得られたことは合成化学的にみて革新的である。これら化合物群は構造有機化学的にみても非常に興味深い湾曲構造をとっていることがわかり、得られた研究成果について、2019年7月に札幌で行われた第18回Internationali Symposium on Novel Aromaticsでのポスター発表を行った。また現在論文投稿の準備がほぼ完了している。つづいて、「（２）無限形縮環π共役ナノカーボン「infinitene」の合成」を目指した。本化合物は穴の空いた６角形分子kekuleneの構造異性体であるが、∞形のねじれた構造をもつ分子であり、これまで合成された子がない湾曲多環芳香族炭化水素である。本化合物はねじれた構造および無限形のかたちによる興味深い電子物性や構造的特徴をもつと予想されていたが、合成的な難易度からこれまで合成されたことがない化合物である、各種光物性や構造解析を行った。X線構造解析により、infiniteneのシンプルで美しい対称構造があきらかになり、すでに知られているkekuleneとは全くことなる性質を示すことが明らかとなった。本研究に関してもすでに論文を執筆し終えた段階であり、まもなく論文投稿を予定している。

最初两年的研究计划中设想的“(1)通过APEX反应一步合成新型π-延伸螺旋烯”的研究主题是从容易获得的多环芳烃一步合成芳香环。该研究是通过进行环稠合π扩展反应（APEX反应）来合成高度缩合和扭曲的π扩展螺旋烯，这使得我能够在2017年完成该项目。大约一年半。特别是，从合成化学的角度来看，仅一步获得新型螺烯（包括五苯并[7]螺烯）的能力是革命性的。结果发现，从结构有机化学的角度来看，这些化合物基团具有非常有趣的弯曲结构，并在2019年7月于札幌举行的第18届国际新型芳烃研讨会上进行了海报展示。此外，提交论文的准备工作也已基本完成。接下来，我们的目标是“(2)无限型稠环π共轭纳米碳“无限烯”的合成。该化合物是带孔六方分子凯库烯的结构异构体，但具有∞型扭曲结构，是弯曲多环芳香烃，迄今为止尚未合成分子。由于其扭曲结构和无限形状，该化合物预计具有有趣的电子性质和结构特征，但由于合成困难，该化合物以前从未合成过，并且对其具有各种光学性质和结构进行了分析。。 X射线结构分析揭示了无穷大简单而美丽的对称结构，并揭示了它表现出与已知的凯库伦完全不同的性质。我们已经完成了有关这项研究的论文，并计划很快提交。