キノイド型合成ブロックの高度利用によるポリアセン化学の進展

通过先进使用醌型合成嵌段在多并苯化学方面取得进展

• 批准号: 21H01922
• 负责人: 羽村 季之
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Kwansei Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01922/
• 关键词: 高次ポリアセン; キノイド型合成ブロック; 高反応性分子; 面不斉分子; 有機エレクトロニクス材料; ハロゲン化ヘキサセン; キノジメタン; シクロブタアレーン; ピラシレン; 反芳香族分子; アセノファン; 面不斉; 固相反応; ビフェニレン; 有機半導体材料

本研究では独自に開発した分子変換手法を用いて、従来合成が困難であった高次ポリアセンやユニークなπ共役構造を有する新規ポリアセン系分子の合成に取り組み、新しい物性・機能の開拓を通じて機能性分子創成への展開を図ることを目的としている。本年は、昨年度に引き続きペリ位に置換基を持たない無置換型の高次ポリアセンの化学合成に取り組んだ。具体的には、キノジメタンを合成ブロックとする新規合成法の開発を検討した。その結果、シクロブタアレーンを加熱して発生するキノジメタンとエポキシアセンとの環化付加反応によってポリアセン骨格を構築した後、ボールミルを用いた固体酸による脱水・芳香族化によって、ハロゲン化ヘキサセンの合成を行うことができた。この合成法では出発物質の芳香環や四員環上に種々の置換基を導入できるため、ポリアセン骨格の任意の位置に置換基を持つ多官能性ポリアセンへのアプローチが可能な点で合成的に有用である。また、ポリアセン骨格に反芳香族性部位としてピラシレン部位を有する新規ポリアセン系分子の合成を試みた。具体的には、テトラアルキニルアセンのアセン骨格の上下方向で[2+2+2]環化付加反応を試みた結果、テトラセン、ペンタセンおよびヘキサセンを母骨格とするπ拡張型ピラシレンの合成を行うことができた。この分子は反芳香族部位の導入によるバンドギャップの減少に加えて、広いπ平面を利用した効果的なπスタッキングが見込まれるため、有機半導体材料への応用が期待できる。さらに、高次アセノファンの合成を指向した置換ポリアセンの位置選択的合成に関連して、末端アルケニル基を有する非対称型イソベンゾフランを効率的に発生する手法を開発した。また、この知見を活用して炭素数16のアンサ鎖を有する (5,11) テトラセノファンの合成に成功し、この分子の立体化学挙動を解明した結果、面不斉を有することが明らかになった。

In this study, we have developed a new molecular transformation method for molecular synthesis, which is difficult to synthesize, high-order molecular transformation, and common structure. We have developed a new molecular transformation method for molecular synthesis, which is difficult to synthesize, high-order molecular transformation, and common structure. This year, the chemical synthesis of high-order substitution groups without substitution was studied. The development of a new synthetic method is discussed in detail. As a result, the synthesis of solid acids, such as dehydration, aromatization and synthesis, was carried out. The synthetic method can introduce substitution groups on aromatic rings and four-membered rings of the developing substances, and can maintain multifunctional substitution groups at any position of the structure. The synthesis of anti-aromatic molecules in the molecular structure of the molecule is studied. Specifically, the [2 + 2 + 2] cyclization and inversion test results, the [2 + 2 + 2] cyclization and inversion test results, the [2 + 2 + 2] cyclization and inversion test results, the [2 + 2 + 2] cyclization and inversion test results, the [2 + 2 + 2] cyclization and the [2 + 2] cyclization test results, the [2 + 2] cyclization and inversion test results, the [2 + 2] cyclization and the [2 + 2] cyclization test results, the [2 + 2] cyclization and the [2 + 2] cyclization test results, the [2 + 2] cyclization and the [2 + 2] cyclization and inversion test results, the [3 + 2] cyclization and the [2 + 2] cyclization and inversion test results, the [2 + 2] cyclization and the [3 + 2] cyclization and inversion test results, the [2 + 2] cyclization and the [3 + 2] cyclization and inversion test results, the [2 + 2] cyclization and the [3 + 2 cyclization and inversion test results, the [4] The introduction of anti-aromatic sites in these molecules is expected to reduce the use of organic semiconductor materials. The synthesis of high-order particles is directed to the substitution of particles in the position of particles, and the synthesis of particles in the terminal region is based on the development of asymmetric particles in the region. The synthesis of carbon atoms was successfully carried out, and the stereochemical reaction of these molecules was elucidated.

项目成果

イソアセノフランの環化二量化を用いたベルト状分子の合成

异苯并呋喃环化二聚合成带状分子

• 发表时间: 2022
• 作者: Inoue Kengo;Feng Yuxuan;Mori Atsunori;Okano Kentaro;山名弘祥・北村 圭・羽村季之
• 通讯作者: 山名弘祥・北村 圭・羽村季之

Comprehensive Aryne Synthetic Chemistry

综合芳炔合成化学

• 发表时间: 2022
• 作者: 池内 雅登;杉森 亮太;岸 亮平;北河 康隆;伊藤大輝・三原のぞみ・志賀拓也・二瓶雅之;Hiroto Yoshida (Editor)
• 通讯作者: Hiroto Yoshida (Editor)

キノジメタンの環化付加反応を活用したポリアセン誘導体の合成

醌二甲烷环加成反应合成多并苯衍生物

• 发表时间: 2023
• 作者: 長崎夏美;山内光陽;増尾貞弘;Makoto Yamashita;磯貝涼介，安井孝介，深澤愛子;Yusuke Ishigaki;山岡 隆太郎・羽村 季之
• 通讯作者: 山岡 隆太郎・羽村 季之

ジアルキニルイソベンゾフランの環化付加反応を利用した水溶性テトラセンの合成

二炔基异苯并呋喃环加成反应合成水溶性并四苯

• 发表时间: 2022
• 作者: 木下宏子;大谷 亮;大場正昭;Kubo Takashi;藤原雅祥・足立和彦・羽村季之
• 通讯作者: 藤原雅祥・足立和彦・羽村季之

キノジメタンの環化付加反応を活用した多環式芳香族化合物の合成

醌二甲烷环加成反应合成多环芳香族化合物

• 发表时间: 2022
• 作者: Zhou Hui;Properzi Roberta;Leutzsch Markus;Belanzoni Paola;Bistoni Giovanni;Tsuji Nobuya;Han Jung Tae;Zhu Chendan;List Benjamin;丸賀有人，田渕浩平，岡野健太郎，森敦紀;山岡隆太郎・山名弘祥・羽村季之
• 通讯作者: 山岡隆太郎・山名弘祥・羽村季之