| Project/Area Number |
22KJ2227
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| Project/Area Number (Other) |
21J10947 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西村 和敏 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | リンジカチオン / 炭素ジカチオン / ベンゾホスホール / スピロビスフルオレン / リンジカチオン種 |
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| Outline of Research at the Start |
π共役系分子は、導電性や発光性を有する材料として注目されており、有機 ELや有機薄膜太陽電池などへの応用が期待されている。また、π共役系分子の中でも、らせん状分子やお椀型分子などの三次元構造をとるπ共役化合物は、不斉炭素を持たずともキラリティを発現する等ユニークな光学特性を持つことが知られている。これらの化合物群のさらなる機能化は重要な研究課題の一つであり、機能発現のために様々な骨格がデザインされてきた。本申請の研究において申請者は、リンジカチオン種を利用した、適切なビアリール類との反応による三次元π共役化合物の高効率構築法の開発を計画している。
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| Outline of Annual Research Achievements |
「新規多価カチオン種による元素埋め込み反応を利用した三次元パイ共役分子の迅速構築」を目指し、今年度は、フルオレノンのカルボニル基をTf2Oで活性化することで生じた炭素ジカチオン等価体と単純ビアリールとの炭素-炭素結合連続形成によるスピロビフルオレンの簡便合成を試みた。その結果、DCE中炭酸ナトリウム存在下単純ビアリールに対して炭素ジカチオン等価体を作用することで、スピロビフルオレンを効率的に合成できることを見出した。また、この成果を国際誌(Chem. Sci. 2024, 15, 2112-2117.)に投稿した。研究期間全体を通して実施した研究の成果として、リンジカチオン等価体とアリールアルキンとのC-P/C-C連続結合形成反応を利用したベンゾホスホール誘導体の合成法の開発も達成している。この手法は、アルキン部位を反応の足掛かりとするリンジカチオン等価体とアリールアルキンのC-P/C-C連続結合形成反応を利用することで、電子豊富なヘテロ環に依存しない縮合含リン化合物の合成を可能にした。また、電子求引性置換基であるホスフィンオキシドの導入は、求核種の反応性を著しく低下させるために、三次元パイ共役分子であるヘリセン骨格を形成するうえで重要となる二重環化反応が困難であったが、アリール上にCF3基を有するホスフィン酸を用いることで、反応性の高いリンジカチオン等価体が発生可能であることを見出し、このリンジカチオン種を利用することで二重環化反応も達成している。また、これらの成果を国際誌（Org. Lett. 2023, 25, 1503-1508. ）に投稿している。以上のように、新規多価カチオン種を利用したパイ共役分子の迅速構築の手法を開発した。
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