2011 Fiscal Year Research-status Report
炭素－リン三重結合種を鍵試剤として用いた多環式芳香族化合物の系統的合成法の開発
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23750051
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
長洞 記嘉 福岡大学, 理学部, 助教 (30402928)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | 環化付加反応 / 複素環化合物 |
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| Research Abstract |
本研究ではリン原子を含む三重結合化合物を鍵化合物として選定し、ジエン等価体との環化付加反応および遷移金属を用いた環化付加反応により、含リン多環式芳香族化合物の簡便かつ系統的な合成経路の確立を目的としている。平成２３年度は、反応原料となる炭素－リン三重結合種の簡便合成に成功し、今後随時原料を供給できる体制が出来上がった。この炭素－リン三重結合種とジエン等価体である、クマリンやベンゾチオフェンジオキシド、およびインデノン誘導体との環化付加反応を検討した結果、標的とする新規含リン芳香族化合物を得ることに成功し、当該年度の目標を達成できた。しかしながら、これらの反応は収率が低く、今後反応条件の最適化が必要であることも明らかになった。 さらに、合成した物質の基礎物性を明らかにした。紫外可視吸収および発光スペクトルを測定し、電子構造を明らかにすることに、電気化学的測定によりそれらの酸化還元挙動を明らかにできた。これまでに報告されていない新規なリン原子を環内に含む芳香族化合物の基礎的性質の解明を行うことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
反応原料となる炭素－リン三重結合種の合成を検討した。炭素上の置換基にt-ブチル、アダマンチルおよびトリ-t-ブチルフェニル基を有する原料を合成し、いずれも合成可能であった。それらを用いた[4+2]環化付加反応を検討した。クマリンとの反応による1-ホスファナフタレン合成を検討したが、反応条件を厳しくしても目的化合物の生成は確認されなかった。しかしながら、ベンゾフランとの反応を行ったところ、反応混合物の核磁気共鳴分光および質量分析から2-ホスファナフタレンの生成が確認された。以上のように、当該年度に計画していた[4+2]環化付加反応によるリン原子を含む芳香族化合物の合成に成功したため、研究の順調に進行していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２４年度は炭素－リン三重結合種とジエンおよびジイン等価体とを、有機金属試薬を用いた触媒的な環化付加反応により新規なリン原子を含む複素環類を合成する。検討初期段階で使用する反応条件は、現在まで広く研究されている炭素原子で構成される多環式芳香族化合物合成で見出された有機金属触媒や反応条件を適応させる。その後、遷移金属やその支持配位子のチューニングを行うことで選択的かつ効率的な合成法を探索する。さらにパイ電子ユニットとしてベンザイン類を用い、[2+2+2]環化付加反応を進行させる。これにより種々の多環式誘導体の合成経路を確立し、本合成手法の汎用性を拡大させる。 さらに、新規に合成した含リン芳香族化合物の基礎的性質を解明し、有機ＥＬや太陽光発電素子などの有機薄膜デバイス開発への応用を行う。具体的には、真空蒸着もしくはスピンコート法にて薄膜を作成し、その特性を明らかにする。得られたデータを基に分子設計を逐次変更することで、リン原子を含む多環式芳香族化合物に関する構造・物性相関を系統化する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
新規含リン芳香族化合物の大量合成を行うために、有機および有機溶媒を購入し、大容量のガラス器具や実験器具の購入を行う。さらに、有機金属試薬を用いた環化付加反応も検討するため、有機金属試薬も購入し、研究計画を効率的に進行させる。 有機薄膜デバイス評価のため、各種金属および金属酸化物基板および不活性ガスの購入を、さらに基板のアニール処理が可能な検体乾燥器の購入を計画している。 これまでに得られた研究成果を発表するため、国内で開催される合成化学および物性科学分野の討論会や国際学会に参加する予定である。
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