ヘテロナノカーボンの迅速合成を可能にするhetero-APEX反応の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究員は未官能基化芳香族化合物をチアントレン誘導体へと一段階で変換する含硫黄縮環π拡張（thia-APEX）反応を開発した。本研究員はS-ジイミド化アレーンジチオール誘導体（π拡張剤）と触媒量のトリフルオロメタンスルホン酸を1,2-ジクロロエタン中室温で反応基質に作用させることで、二連続の芳香族直接チオール化を経由して一挙にチアントレン骨格構築が進行することを見出した。本研究員は見出した反応条件の基質適用範囲を調査したところ、種々の置換基を含む非対称なチアントレン誘導体がベンゼン誘導体から一段階で合成可能であることを見出した。特に、本反応条件では基質とπ拡張剤の1対1反応からチアントレン誘導体が得られており、本反応の高い効率性が示された。加えて、コラニュレンなどの複雑に縮環した芳香族化合物もこのthia-APEX反応に適用可能であった。これにより、四つ以上のベンゼン環の縮環構造や湾曲π共役構造、複素環式芳香環、非六員環骨格などを含む、π拡張チアントレンが一段階で迅速に得られた。また、合成したπ拡張チアントレンについて、大きなストークスシフトや柱状の結晶構造といった特徴的な物性が明らかとなった。さらに、最近ではπ拡張チアントレンがりん光発光を示すことと、チアントレンを繰り返し構造とするオリゴマー/ポリマーが本thia-APEX反応条件で合成可能であることが判明した。以上の過程を通じて本研究員は、新規チアントレン誘導体の簡便な合成手法としてthia-APEX反応を開発するだけでなく、含チアントレンヘテロナノカーボン分子の研究展開に繋がる多くの知見を得た。