Synthesis of an optically active carbon nanocrown and its application to a molecular clip

本研究では、６つのキラル[7]ヘリセン構造から成る王冠状キラル分子、カーボンナノクラウンの創製を計画し、その合成を検討した。この1は、代表的な三次元ビルディングブロックであるトリプチセンとヘリセンを組み合わせることでヘリセンのもつ螺旋状にねじれた π 共役構造を、歯車状に配置・展開した新たなキラルトリプチセンユニットをさらに三量化による集積を行うことで得られると考えれる。さらに、その構造的な特徴として、中央のトリフェニレン骨格を挟んで上下方向にそれぞれ３つのヘリセンに囲まれたキラル空孔を有する。また、一分子中に６つのヘリセンを集積させることによるキラル光学特性についても興味が持たれた。カーボンナノクラウンの合成における鍵中間体となるダブルヘリセニルトリプチセンを合成するにあたり、π拡張 [7]ヘリセンの合成を行なった。9,10-ジブロモ[7]ヘリセンを用いたAryne Diels-Alder反応、続くRetro Diels-Alder反応によりフラン融着[7]ヘリセン を92%で合成した。これに、1,2-dibromo-4,5-dimethoxybenzene と n-BuLi から発生させたアラインを用いて、さらに芳香環化を行うことによりπ拡張 [7]ヘリセン を得た。ヘリセニルアライン前駆体に対してフッ化セシウムを作用させ、系中で発生させた[7]ヘリセニルアラインをアントラセン融着[7]ヘリセン3に対してDiels-Alder反応を行うことにより、ダブル[7]ヘリセニルトリプチセンを14%で合成することに成功した。最後に、このダブル[7]ヘリセニルトリプチセンを山本カップリングを行うことで、目的とするカーボンナノクラウンを微量ながら得ることに成功した。

本研究では、６つのキラル[7]ヘリセン構造から成る王冠状キラル分子、カーボンナノクラウンの創製を計画し、その合成を検討した。この1は、代表的な三次元ビルディングブロックであるトリプチセンとヘリセンを組み合わせることでヘリセンのもつ螺旋状にねじれた π 共役構造を、歯車状に配置・展開した新たなキラルトリプチセンユニットをさらに三量化による集積を行うことで得られると考えれる。さらに、その構造的な特徴として、中央のトリフェニレン骨格を挟んで上下方向にそれぞれ３つのヘリセンに囲まれたキラル空孔を有する。また、一分子中に６つのヘリセンを集積させることによるキラル光学特性についても興味が持たれた。カーボンナノクラウンの合成における鍵中間体となるダブルヘリセニルトリプチセンを合成するにあたり、π拡張 [7]ヘリセンの合成を行なった。9,10-ジブロモ[7]ヘリセンを用いたAryne Diels-Alder反応、続くRetro Diels-Alder反応によりフラン融着[7]ヘリセン を92%で合成した。これに、1,2-dibromo-4,5-dimethoxybenzene と n-BuLi から発生させたアラインを用いて、さらに芳香環化を行うことによりπ拡張 [7]ヘリセン を得た。ヘリセニルアライン前駆体に対してフッ化セシウムを作用させ、系中で発生させた[7]ヘリセニルアラインをアントラセン融着[7]ヘリセン3に対してDiels-Alder反応を行うことにより、ダブル[7]ヘリセニルトリプチセンを14%で合成することに成功した。最後に、このダブル[7]ヘリセニルトリプチセンを山本カップリングを行うことで、目的とするカーボンナノクラウンを微量ながら得ることに成功した。