2016 Fiscal Year Annual Research Report
Syntheis of novel binaphthol derivatives via remote C-H funcionalization
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15K17859
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| Research Institution | Nara National College of Technology |
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Principal Investigator |
亀井 稔之 奈良工業高等専門学校, 物質化学工学科, 准教授 (70534452)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 銅触媒 / Ｃ－Ｈ環化反応 / ペリキサンテノキサンテン / ペリキサンテノキサンテンビスイミド / ｐ型半導体材料 / ｎ型半導体材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究の目的である８位置換ビナフトール合成は達成することができなかった。８位の活性化はできるものの、その後の置換基導入より速く環化反応が進行しペリキサンテノキサンテン（ＰＸＸ）が生成する。ＰＸＸはｐ型半導体材料として有望視されている化合物であり、これまで実用的な合成法がなかった化合物である。
銅触媒にN－メチルイミダゾールを添加すると、空気を再酸化剤として触媒的に合成することが可能となり、本手法がＰＸＸの実用的な合成手法となることを明らかにした。
銅触媒を用いたペリキサンテノキサンテン（ＰＸＸ）合成をさらに発展させ、出発原料の２－ナフトールにイミド骨格を導入することにより、ペリキサンテノキサンテンビスイミド（ＰＸＸＢＩ）の合成に成功した。ＰＸＸＢＩ合成では、６－ヒドロキシナフタルイミドを出発原料とし、ビナフトール骨格で単離することは必要とせず、連続的なカップリング、環化反応によりＰＸＸＢＩを合成できる。
触媒反応にはＰＸＸ合成で必要としたNーメチルイミダゾールは必要とせず、塩化銅のみで触媒的に進行する。溶媒はジメチルスルホキシドが最適であり、カップリング／環化反応の促進、かつ空気中の酸素による銅触媒の再酸化も促進していると考えられる。窒素上には、アルキル、アリール、置換アルキル等、様々な置換基を導入することができる。また反応は高収率で進行する。
得られたＰＸＸＢＩ誘導体の電気化学測定から、窒素上にどのような置換基が導入されていても、母骨格に由来する低いＬＵＭＯを持つことがわかった。ＬＵＭＯエネルギーの高さから判断すると、ＰＸＸＢＩはｎ型半導体材料として利用出来る可能性が示唆された。
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