2015 Fiscal Year Research-status Report
アズレンの双極子により活性化されたπ共役系機能性分子の触媒的合成法の開発
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26870389
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
村井 征史 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (40647070)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | アズレン / ケイ素化 / 脱水素 / 多環芳香族化合物 / 双極子 / イリジウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年、イリジウム触媒によるアズレンの炭素-水素結合の脱水素を伴うケイ素化が、他の多環芳香族炭化水素にも適用できることを予備的に見いだした。今回、その詳細を調べた結果、[Ir(OMe)(cod)]2触媒と3,4,6,7-テトラメチル-9,10-フェナントレン配位子存在下、水素捕捉剤として3,3-ジメチル-1-ブテンを用いることで、ほとんどの多環芳香族炭化水素に基本骨格として含まれるナフタレンやアントラセン、ピレンといった構成要素を、効率よくケイ素化させることができた。
一方、アズレンの2位に嵩高いシリル基を導入し、5員環上への官能基導入を封鎖した後、再度イリジウム触媒によるケイ素化反応を繰り返すことで、アズレンの7員環上の6位を優先的にケイ素化できることも見いだした。これらのシリル基は、パラジウム触媒を用いる檜山クロスカップリング反応により、種々の芳香環導入の足場として用いることができた。これにより、2位から6位を結ぶ方向へ伸長しているアズレンの双極子を効果的に強めるための、合成ブロックが合成できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
昨年までに確立したアズレンの炭素-水素結合のケイ素化反応を応用し、当初の計画通り、2位から6位を結ぶ方向へ伸長しているアズレンの双極子を効果的に強めるための、合成ブロックを構築できた。これにより、研究課題として提案した「アズレンの双極子に活性化された機能性分子」の創製が可能になった。
また、研究を進める過程で上述したケイ素化が、アズレンだけでなく他の多環芳香族炭化水素にも拡張できる、一般的な反応手法であることを偶然見出した。反応は、電子不足かつ縮環数の多い芳香環に対して優先的に円滑に進行し、ケイ素化の位置選択性は立体障害によってコントロールされることが分かった。すなわち、今回のケイ素化に基づく官能基化は、臭素化に代表される従来法とは完全に異なる化学および位置選択性で進行し、当初の研究計画で想定していた以上の成果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに得られたアズレンの触媒的官能基化反応やπ共役系拡張反応に関する様々な知見の一般性を調べる。得られた新規π共役系分子の半導体特性を評価する。
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| Causes of Carryover |
当初必要だと考えていたガラス器具や有機、無機反応剤の一部は、本申請者が所属する研究室のもので代用でき、そのため、当初計画で算出していた直接経費を大幅に節約できたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
これまでに得られたアズレンの触媒的官能基化反応やπ共役系拡張反応に関する様々な知見の一般性を調べる。また、これらの成果を国内、および国際学会にて発表する。
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