Development of practical synthetic methods toward the functionalization of an asymmetric organoarsenicals

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本研究では、アルサフルオレンおよび1,2,5-トリアリールアルソールや1,2,3,4,5-ペンタアリールアルソールの部分骨格を有したベンゾアルソール類を合成し、その発光特性を詳細に調査した。まず始めに非対称骨格のヒ素元素を導入するために２つのアプローチを試みた。一つ目は、(Z)-β-bromo-β-trimethylsilylstyrenesをリチオ化した後ヒ素を導入する手法である。続く、ヒ素原子上の酸化還元および種々ボロン酸とのカップリング反応により、2,7位に様々な置換基を有するベンゾアルソールを合成した。２つ目は、トランスメタレーションを鍵反応としヒ素元素を導入する手法である。具体的には、ジルコニウム前駆体とジフェニルアセチレンを反応させることで、ジルコナサイクルを形成する。その後、ジルコニウムとヒ素のトランスメタル化反応を用いて、ヒ素元素の導入を行った。この手法からは、2,3位にフェニル基を有数ベンゾアルソール誘導体が合成できた。得られたベンゾアルソールは溶液中および固体状態において、すべて発光を示した。電子供与性の置換基を導入することで、HOMO－LUMO遷移の振動子強度が大きく上昇し、非常に高効率な蛍光発光を示すことを明らかにした。具体的には、これまでに報告されてきた発光性アルソールの中で最も高い蛍光量子収率を示した。また、その他にもNICS計算による芳香族性の評価も行った。