Post-nanocarbon synthetic chemistry by control of aromaticity
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21H01931
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
伊藤 英人 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (70706704)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | ナノグラフェン / 多環芳香族炭化水素 / APEX / 縮環π拡張 / 脱芳香族化 / ナノカーボン / 含ヘテロ多環芳香族化合物 / 多様性志向型合成 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、従来の目的物志向型ナノカーボン合成法（下記第１～第４世代）をさらに発展させることで、ポストナノカーボン合成法（第５世代合成法）の確立を目指す。申請者のこれまでの縮環π拡張法（APEX法、第４世代合成法）と脱芳香族化/芳香族化を鍵とする全く新しい合成戦略によって、逐次テンプレート成長が可能な多様性志向型合成法の開発を行う。現在もっとも頻繁に用いられているハロゲン化芳香族化合物や有機金属試薬を用いたカップリング反応（第２～第４世代合成法）では合成できないナノカーボンの精密合成を目標とし、興味深い物性が期待できる新規２次構造、３次構造をもったナノカーボンの創出も目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで我々と他研究者らが開発してきたAPEX反応はほぼK領域とL領域での選択的な反応に限られており、このことがAPEX反応を用いたナノグラフェン合成、縮環π共役高分子合成への展開にとって大きな制限となっていた。多環芳香族炭化水素(PAH)において、特にアセンの長軸方向に位置するM領域と呼ばれる部位は選択的な官能基化やπ拡張が困難であった。
本年度の研究では、PAHとメチルトリアゾリジノン（MTAD)を選択的に反応させ、部分的に脱芳香族化を行うことで、M領域の選択的活性化に成功した。続いて、鉄触媒存在化、biaryl Grignard試薬やmonoaryl Grignard試薬を作用させ、再芳香族化を行うことで、M領域選択的APEX反応の開発に成功した。この新手法の開発によって、多様性指向型のナノグラフェン合成やπ拡張ルブレンなど様々な新規シート状ナノカーボンの合成が可能になった。また、PAHのMTAD付加体を中間体として、パラジウム触媒とbiaryl Grignard試薬によってL領域選択的なAPEX反応の開発にも成功した。本研究によって、K, M, L, bay領域といったPAHの様々な領域での選択的、逐次的なAPEX反応が可能となり、脱芳香族化を鍵とした次世代のナノカーボン合成の発展につながる結果を得た。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(18 results)
