| Project/Area Number |
22K19028
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 33:Organic chemistry and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
Ohno Hiroaki 京都大学, 薬学研究科, 教授 (30322192)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 金触媒 / ビニルカチオン / お椀型分子 / π共役系 / 連続反応 / フェナントレン / ジベンゾフルオレン / ベンゾフルオランテン / インドール / π共役分子 / ひずみ分子 |
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| Outline of Research at the Start |
お椀型構造を有する高度π共役系分子は、特異な構造に由来する物理化学的性質から、次世代型有機材料として注目されている。このような化合物を合成する上では、「通常平面的な構造を有する高度π共役分子をいかにして曲げながら作るか」が課題となる。一般的には、sp3炭素を有する基質を利用して炭素骨格を構築してから芳香化することが多いが、本研究においては、ビニルカチオン中間体において一時的に発生するsp3炭素を活用して、直接的にπ共役系を構築することを試みる。すでに成功しているアセナフテン合成法と縮環インドリン合成法を基盤として、縮環フェナントレン、コラヌレン、および高度縮環型π共役系分子の合成を行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
To develop a new synthetic method of bowl-shaped π-conjugated molecules based on our original vinyl cation formation, we investigated the synthesis of fused phenanthrene and corannulene-type molecules. We found that treatment of allenynes bearing a naphthalene tether with a gold catalyst efficiently produced the desired cyclopentaphenanthrene derivatives. Depending on the substrate structure and reaction conditions, dibenzofluorene derivatives were also obtained. The resulting cyclopentaphenanthrene derivatives were converted to benzofluoranthene derivatives in several steps. Furthermore, in a preliminary investigation using a pyrrole-tethered allenyne, we found that an indole derivative having an acyl group was obtained in moderate yields.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
お椀型π共役系分子は、特異な構造に由来する物理化学的性質により、次世代型有機材料として注目されている。その合成においては、曲がったπ共役系を構築する必要があるため、sp3炭素を有する基質を利用して炭素骨格を構築し、その後に芳香化するのが一般的である。本研究において我々は、最初の環化中間体において一時的に発生するsp3炭素を活用することで、容易に曲がったπ共役系を構築できることを示した。さらに、本方法論が独自のお椀型π共役系分子の構築や、コラヌレン型分子の創製に有用である可能性を示した。
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