架橋芳香族化合物の合成・反応・機能性に関する研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02640399
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 大和 武彦 佐賀大学, 理工学部, 助教授 (60136562)
• キーワード: 架橋芳香族化合物 / シクロファン / 高歪み化合物 / 芳香族性 / 求電子置換反応 / 大環状カゴ型化合物 / ホスト・ゲスト相互作用

研究概要

1.合成ル-トの開発
本研究では、架橋芳香族化合物の簡便な合成ル-トの開発がKey Stepとなるが、当初に計画した研究計画通り、新しい一般性の高い合成法の開発に成功した。特に、8ー位及び架橋鎖に種々の置換基を有する[2.2]メタパラシクロファン類が反応性及び物性を調べるに十分の量で得られた。さらに、本法をナフタレン、アントラセン等の縮環系架橋芳香族化合物及びチオフェン、ピリジン等のヘテロ環系架橋芳香族化合物の合成に適用することが出来た。
2.反応性・物性に関する研究
小環状架橋芳香族化合物における歪んだベンゼン環の反応性(たとえば、求電子置換反応・求核置換反応・環状付加反応・カルベンとの反応)を調べ、構造の反応性との相関関係を明かした。たとえば、8ー位の置換基の種々による反応性及び配向性の相違、歪みの緩和を伴う骨格の異性化など通常の芳香族化合物では見られない異常な反応性を明らかにした。さらに、本研究で合成した化合物のX線構造解析をおこない構造と反応性との相関関係を解明するなど、着実に目的とする研究成果が得られており、架橋芳香族化合物の化学に進歩に大きく貢献出来ると考えられる。さらに、架橋鎖に種々の官能基(カルボニル基・二重結合・三重結合)を導入し、歪んだ架橋鎖に組み込まれた官能基の反応性を明らかにした。これらの成果の一部は国内外学会及び化学雑誌に公表し、高い評価を挙げている。
3.機能性に関する研究
上述の成果を基にして、全く新しい型のホスト機能を持つ大環状架橋芳香族化合物を分子設計し、環径の大小及び置換基の種類などと包接能との関係を明かにするなど、着実に目的とする研究成果が得られており、架橋芳香族化合物の機能性材料への応用に重要な示唆を与えている。

研究成果

• [文献書誌] Takehiko Yamato: "MediumーSized Cycolophanes.Part7.Bromination of[3.2]metacyclophanes." Journal of Chemical Research. (S)150-151(M)1520-1531 (1991)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "MediumーSized Cyclophanes.Part 8.A New Preparative Route to 8,16ーDisubstituted[2.2]meatacyclopaneー1ーenes." Journal of Chemical Research. (S)152-153 (1991)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "MediumーSized Cyclophanes.Part 9.Formation of transー10b,10cーDimethylー10b,10cーdihydropyrenes in Bromination of antiー8,16ーDimethyl[2.2]metacyclophaneー1ーenes with Bromine." Journal of Chemical Research. (S)182-183 (1991)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "MediumーSized Cyclophanes.Part 10.Conformations of 9ーSubstituted 2,11ーDithia[3.3]orthometacyclophanes." Journal of Chemical Research. (S)274-275(M)2567-2588 (1991)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "A Convenient Preparation of 1,2,3,6,8ーPentamethylーtransー10b,10cーdimethylー10b,10cーdihydropyrene." Chemistry Express. 6. 285-288 (1991)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "MediumーSized Cyclophanes.The Preparation of[2](2,6)ーpーBenzoquinono[2]metacyclophane." Chemistry Express. 6. 347-350 (1991)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "MediumーSized Cyclophanes.11.Nitration of[n.2]Metacyclophanes." Chemistry Express. 6. 663-666 (1991)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "MediumーSized Cyclophanes.Part 14.Reaction of 8,16ーDimethyl[2.2]metacyclophane with Iodine Monochloride.A Preparative Route to transー2,7ーDichloroー10b,10cーdimethylー10b,10cーdihydropyrene." Journal of Chemical Research. (S)276-277 (1991)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "MediumーSized Cyclophanes.Preparation and Valence Tautoーmerism of 8,16ーDisubstituted[2.2]metacyclophaneー1,9ーdienes." Journal of Organic Chemistry. 57. 266-270 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "MediumーSized Cyclophanes.Bromination of 8ーMethoxy[2.2]metacyclophanes." Journal of Organic Chemistry. 57. 271-275 (1992)
• [文献書誌] Takehiko Yamato: "MediumーSized Cyclophanes.Part 15.Bromination and Lewis Acids Catalyzed Isomerization of 8,16ーDiethyl[2.2]metacyclophane." Journal of Organic Chemistry. 57. 395-396 (1992)
• [文献書誌] 大和 武彦: "超強酸性固体酸触媒NafionーHを用いる有機合成" 和光純薬時報, 15 (1991)