2022 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of versatile PXX-based aromatic compounds and their properties
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20K05482
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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) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ペリキサンテノキサンテン / 多環芳香族化合物 / クロスカップリング反応 / パラジウム / 位置選択性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペリキサンテノキサンテン（ＰＸＸ）のアシル化反応を行った。８当量の酸クロリドと、８当量の塩化アルミニウムを用いることにより、ＰＸＸ骨格をアシル化することに成功した。ＰＸＸのアシル化の位置選択性は無置換の場合は最も電子密度の高い３，９位選択的に反応する。あらかじめＰＸＸの２位にt－ブチル基を導入しておくとその立体障害により、４，１０位選択的に進行した。
得られたＰＸＸアシル化体の紫外―可視吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルの結果から、アシル基が３，９位に置換する場合と比較して、アシル基が４，１０位に置換したＰＸＸ誘導体の方が、吸収波長および蛍光波長がともに長波長シフトしたスペクトルが観測された。計算結果も４，１０位へ置換基を導入する方がより、ＰＸＸのＨＯＭＯエネルギーを下げることができることが明らかとなり、実験結果を支持する結果が得られた。
また、あらかじめ置換基を導入しておくことにより１，７位への置換基導入にも成功し、ＰＸＸ骨格へアリール基の導入については、１，７位、３，９位、４，１０位、５，１１位へ選択的にアリール基を導入する方法を確立した。２，８位選択的なアリール基の導入については現在もけんとうをつづけている。
３，９位、４，１０位についてはアリール基導入の際に用いるアリールボロン酸の当量を制御することにより、非対称のＰＸＸ誘導体を合成することにも成功した。ただし、非対称誘導体の合成には導入する芳香環の電子状態により反応の選択性が大きく異なるため、望みの置換基を持つ誘導体を自由に合成するには至っていない。
アリール基の導入効果を比較すると４，１０位への置換基導入が最もＰＸＸ誘導体の電子状態を大きく変化することができることが明らかとなった。
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