2016 Fiscal Year Research-status Report
アントラセン骨格を組み込んだ含窒素大環状化合物の合成と酸化還元挙動の解明
| Project/Area Number |
16K17874
|
|---|
| Research Institution | Okayama University of Science |
|---|
Principal Investigator |
岩永 哲夫 岡山理科大学, 理学部, 講師 (40454805)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | アントラセン / 含窒素大環状化合物 / クロスカップリング / パイ共役系 / 電気化学的性質 / 分光学的性質 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
アントラセン骨格を組み込んだ含窒素大環状分子として，今年度は9,10-アントリレンユニットを用いた化合物を中心に研究を進めた．はじめに原料となるジアミノアントラセン誘導体の合成方法を最適化した．9,10-ジアミノアントラセンは市販品であるジブロモアントラセンとp-アニシジンによるカップリング反応により合成した．一部酸化した副生成物も得られたが，反応条件を最適化することで減少させることができた．これを用いて，種々の含窒素芳香族ユニットとのカップリング反応を試みた．はじめにカルバゾールユニットとの大環状化を行ったところ，一段階のカップリング反応としては良好な収率で合成することができた．また上記の方法を利用して新たにカルバゾールを基盤とした大環状化合物の合成にも成功した．
合成した大環状分子の物性を明らかにするために，種々の分光学的測定を行った．またサイクリックボルタンメトリーにより酸化還元電位を測定し，酸化側では可逆なプロファイルを得ることができた．酸化状態における電子構造を考察するために電解UV測定を行ったところ，近赤外領域まで達する新たな吸収帯が確認できた．吸収帯の帰属を行うために，DFT計算の結果を用いて検討した．
また，その他の置換位置を持つジアミノアントラセン誘導体の合成検討も行った．はじめにジブロモアントラセン誘導体の合成を行った．当初はBergman環化を利用して1,2-ジブロモアントラセン誘導体の合成を試みたが，副生成物の分離が困難であった．このため多段階となるがFriedel-Crafts反応を経由させて，前駆体のアントラキノンの合成を試みたところ，中程度の収率で得ることができた．現在，これらを利用してジアミノアントラセン誘導体の合成に着手している．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
様々な置換位置を有する原料となるいくつかのジアミノアントラセン誘導体の合成に成功している．9,10-ジアミノ体を利用した含窒素大環状分子の合成とその解析が順調に進行しており，特に酸化状態での物性において非常に興味深い結果が得られており，成果をまとめる段階となった．副次的な化合物も合成できており，それらの物性評価に着手している．またその他の置換位置を持つアントラセン誘導体の合成も進めており，他の大環状分子の合成を進めることが可能となった．以上のことにより，本研究課題の最初の１年間の進捗状況はおおむね順調に進んでいる．
|
| Strategy for Future Research Activity |
9,10-アントリレンユニットを持つ化合物では，様々な含窒素芳香族ユニットを組み込んだ大環状化合物の合成に取り組み，その物性を電子スペクトルやサイクリックボルタモグラムにより明らかにする．酸化状態における電子スペクトルの測定や結晶構造解析を試みる．アントラセンの置換位置を変えたジアミノアントラセン誘導体の合成も進め，それらを組み込んだ大環状化合物の合成にも着手する．一部の化合物は酸化状態で不安定なることが予想されるため，適切な位置にアルコキシ基を導入することで安定化と溶解度の向上を図り，種々の物性測定を行うことができるように工夫する．
|
