2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the para-selective functionalization of benzene derivatives
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16K05771
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
瀬川 泰知 名古屋大学, 理学研究科, 特任准教授 (60570794)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ホウ素化反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、（１）イリジウム触媒を用いた炭素水素結合の直接ホウ素化反応の改良、および（２）ワープドナノグラフェンのホウ素化反応の開発および多官能基化への応用、を行った。
イリジウム触媒を用いた炭素水素結合の直接ホウ素化反応については、前年度までに開発していた触媒系の汎用性の拡大に成功し、基質適用範囲を大幅に拡充するに至った。その結果、縮環骨格をもつ機能性材料や、医薬品の成分として知られる有機化合物、さらには非常に複雑な天然有機化合物への応用が可能になった。機能性材料に用いられる分子群に対し、本反応系を適用することで他の手法では困難な位置選択的官能基化を実現した。これは、材料化学の発展に大きく寄与する強力なツールとなることが期待出来る成果である。さらに他の手法では合成困難な複雑天然物の誘導体17種類の迅速合成に成功し、それらの活性評価を行うことでそれらの分子群の創薬ターゲットとしての新しい可能性を切り拓いた。
ワープドナノグラフェンのホウ素化反応の開発および多官能基化への応用については、当初予想しなかった１０ヶ所のホウ素化に成功した。これは多環芳香族炭化水素へのホウ素化として最多の個数であり、ワープドナノグラフェンが無置換芳香族炭化水素にも関わらず高い溶解性をもつことが鍵となっている。得られたデカボリルワープドナノグラフェンはＸ線結晶構造解析によって構造を確定し、立体的に空いている位置が選択的にホウ素化されていることを確認した。さらに、これを共通中間体とすることで、１０ヶ所すべてに電子供与基もしくは電子求引基が置換したワープドナノグラフェンの合成に成功した。これらは無置換ワープドナノグラフェンとは異なる蛍光色を示し、また比較的高い量子収率をもつ赤色蛍光材料となった。
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