ヘテロ原子の特性を利用した複素環の合成新手法と機能開発研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62470088
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 谷口 宏 九州大学, 工学部, 教授 (10037715)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 磯村 計明 九州大学, 工学部, 講師 (80037887) ; 小林 進二郎 九州大学, 工学部, 助手 (20037831)
• Keywords: 複素環化合物 / ヘテロ元素効果 / ビニルカチオン / ビニルラジカル / 機能性材料 / 非線形光学材料

Research Abstract

ビニルハライドの光反応によって生成するビニルラジカル, ビニルカチオンの選択的な分子内環化反応による複素環化合物の生成について, 分子内のヘテロ元素(O,S)による反応挙動を明確にし, また, ビニルカチオンの求核置換反応によるビニル誘導体の合成とその光反応による複素環合成法を開発することを目的とした.
1. βーアリール置換基が, オルト位にOおよびSフュニル基を有するビニルハライドの光反応によって, Oの場合は7員環のオキセピン環が, Sでは5員環のチオフェン環が生成するという顕著なヘテロ元素による反応挙動の違いを見出し, 前者はビニルカチオンを, 後者はビニルラジカルを中間体とすることを確証した. その相違はOとSのとりうる原子価で説明した.
2. ビニルハライドの非求核性溶媒中の光反応をOCNとSCN存在下に行い, OCNではビニルイソシアナートが, SCNではビニルイソチオシアナートのほかにチオシアナートが生成することを見出し, ヘテロ原子O,S,Nによる求核性の相違によってこの現象を説明した. これらのビニル誘導体の光反応によってもキノリン誘導体が合成できる事が明らかとなった.
3. アセチンやアレン体に求電子試薬を付加してビニルカチオンを生成し, ビニルハライドの光反応と同種の置換基を持つエチレン類は同種の環化反応によって複素環化合物が生成することを明らかにした.
4. 複素芳香環化合物は安定であるが, ヘテロ元素の極性のためにベンゼン環とはことなる極性を持つ. このことを利用し, これらの環をベンゼンと結合した二環, 三環系化合物を合成し, 環に置換するドナー, アクセプター基によって大きく分極したπ電子系化合物を合成した. これらには液品やLB膜を形成するものがあり, その性状と構造との関連を明らかにしつつある. 非線形光学材料としての興味が持たれる.

Research Products

• [Publications] 磯村計明: Chemical Express. 109 (1987)
• [Publications] K.Isomura: Chemistry Letters. 883-886 (1987)
• [Publications] 谷口宏: 日本化学会誌. (1987)
• [Publications] 谷口宏: Chemistry Express. (1987)
• [Publications] 谷口宏: 有機合成化学協会誌. 45. (1987)
• [Publications] S.Kobayashi: Journal of Molecular Structure(Theochem). 295-305 (1987)