| Project/Area Number |
22KJ0412
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| Project/Area Number (Other) |
22J11647 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
佐藤 亮太 筑波大学, 理工情報生命学術院, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 脱水素型クロスカップリング反応 / アセン / ポリフルオロアレーン / 位置特異的 / マルチアリール化アセン |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の反応を用いることで、低反応性の箇所に短工程かつ精密にポリフルオロアリール基を複数導入できる。本反応はこれまでの常識を逸した位置選択性を有する。複雑あるいは合成困難な分子へのアクセスを簡便化する本手法は、有機化学にとどまらず錯体化学や材料化学へ発展していく。また、学術的恩恵にとどまらず、将来の有機デバイスに貢献できる多環式芳香族炭化水素へ本反応手法を適用し、高機能を有する新規有機材料を短工程で合成できる可能性を秘めていることから、産業的関心も強く惹きつけられる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
アントラセンやナフタレンとポリフルオロアレーンの位置選択的な脱水素型クロスカップリング (CDC) 反応によるマルチアリール化アセンの簡便合成手法の開拓を行った。本反応は、アセンの立体的に空いた2箇所でカップリングが進行するため、特にn型有機半導体材料や有機発光材料への応用が期待できるマルチアリール化アセン誘導体を合成できた。
はじめに、アセン構造の違いによる位置選択性の影響を確認するため、アントラセンとポリフルオロアレーンのCDC反応を実施した。立体的に空いた箇所で選択的に反応が進行し、2,6異性体と2,7異性体が得られた。2,6異性体は有機半導体材料として有力な分子構造を有するため、その性能に興味が湧いた。2,6異性体は高いn型半導体特性を示したことに加え、その密な分子配向が高い半導体特性を得る上で重要であるを明らかにした。
次に、ナフタレンやアントラセンの1,5位に嵩高いアリール基を導入しCDC反応の位置選択性への影響を調査した。実際には、1,5位にブロモ基を有するジブロモアセンを鈴木宮浦クロスカップリング反応、直接的アリール化反応、Buchwald-Hartwigアミノ化反応により修飾した後、ポリフルオロアレーンとのCDC反応を行った。先に1,5位に官能基が導入されることで、立体的な要因によりCDC反応の位置選択性が高度に制御された。合成した化合物のうち、1,5-bis(m-xylyl)-3,7-bis(pentafluorophenyl)anthraceneはm-キシリル基とペンタフルオロフェニル基同士の相互作用とアントラセン骨格同士の相互作用によって分子同士が密に集積している様子が単結晶X線構造解析の結果から確認された。さらにこの化合物を用いて真空蒸着膜を作製し、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層として機能することを見出した。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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