アライン等価体の重合を鍵とするグラフェンナノリボンの自在合成

利用对准等价物聚合灵活合成石墨烯纳米带

基本信息

批准号：
15J10241
负责人：
高橋京佑
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

５員環および７員環を有するアイソメリックグラフェンナノリボンの合成を目指し、非対称ジベンゾ[a,e]ペンタレンの新規合成法の開発、および５員環および７員環を有するアイソメリックグラフェンナノリボンの部分構造の構築に取り組んだ。まずは、ロジウム触媒を用いた縫合反応による非対称ジベンゾ[a,e]ペンタレンの合成を検討した。本手法により、電子供与基および電子求引基を有するドナー/アクセプター型ジベンゾ[a,e]ペンタレンを含む様々な置換基を有する非対称ジベンゾ[a,e]ペンタレンや異なる複素環が縮環したジベンゾ[a,e]ペンタレン等の様々な誘導体の合成が可能となった。続いて、ポリ(ジベンゾ[a,e]ペンタレン-5,10-ジイル)のモデル化合物として5,5’-ビス(ジベンゾ[a,e]ペンタレニル)を合成し、平面化を検討した。ポリ(ジベンゾ[a,e]ペンタレン-5,10-ジイル)の平面化によって、５員環と７員環を有するアイソメリックグラフェンナノリボンが得られると期待される。ロジウム触媒を用いた縫合反応および脱シリルヨウ素化により、クロロ基とヨード基を適切な位置にもつジベンゾペンタレン誘導体を合成した。得られた誘導体のホモカップリングによって得られた、クロロ基を持つ5,5’-ビス(ジベンゾ[a,e]ペンタレニル)をパラジウム錯体と反応させたところ、望みの平面化された生成物がNMR収率0.36%で得られた。生成物の構造は1H NMRおよびMALDI-TOF-MSによって決定した。これにより、５員環と７員環を有するアイソメリックグラフェンナノリボンの部分骨格が安定に存在できることが確かめられた。本知見はポリ(ジベンゾ[a,e]ペンタレン-5,10-ジイル)がアイソメリックグラフェンナノリボンの前駆体となる可能性を示唆している。

目的是将具有5个和7元环的异构石墨烯纳米纤维合成，并开发一种新型的非对称二苯甲酸[a，e] pentalenes的合成方法，并构建具有5-和7会启动的环的等属石墨烯纳米骨的部分结构。首先，我们通过使用阳极催化剂缝合反应，研究了不对称二苯子[a，e] pentalenes的合成。这种方法使得合成各种衍生物，例如具有各种取代基的不对称二苯甲酸[A，E]菜谱，包括供体/受体型Dibenzo [a，e] pentalenes具有电子供体供体和电子撤回组的菜，以及Dibenzo [a，e，e，e，e] pentalenes in Derthers in nyter hersocys in sy n serecycles。随后，将5,5'双（dibenzo [a，e] pentalenyl）合成为聚（Dibenzo [a，e] pentalene-5,10-二烯基）的模型化合物，并研究了平面化。预计聚（Dibenzo [a，e] pentalene-5,10-二烯基）的平面化将产生具有5元和7元环的异构石墨烯纳米骨。若去阳离子催化的缝合缝合反应和depilyliodination合成了与适当位置的二苯二氮化衍生物。通过钯衍生物的均匀耦合获得的5,5'双 - 双双（dibenzo [a，e] pentalenyl）与钯络合物反应，从而在NMR收益率为0.36％的情况下与钯络合物反应。产品的结构由1H NMR和MALDI-TOF-MS确定。这证实，具有五元和七元环的异构石墨烯纳米替烯的部分框架是稳定的。这一发现表明poly（dibenzo [a，e] pentalene-5,10-二烯基）可能是异构石墨烯纳米骨的前体。