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近年、カーボンナノチューブの材料的有用性が明らかになりつつあり、多大な注目を集めている。しかしながら、分子レベルにおける性質は未解明な点が多く、詳細な研究のためには「構造が明らかなカーボンナノチューブ」の供給が必須である。ところが、カーボンナノチューブの有機合成手法は未だ達成されていない。本研究では、このような湾曲したπ共役骨格構築法の開発を目的とした。フラーレンの部分構造分子スマネンが湾曲したπ共役構造を有することに着眼し、これをビルディングブロックとすることで、湾曲したπ共役骨格構築が可能になると考え研究に取り組んだ。
標的としてまずシクロフェナセンを選択し、その部分構造である7個のベンゼン環が縮環した湾曲分子の合成に取り組んだ。スマネンの芳香族部位のジブロモ化を行った。その位置選択性について検討し、シクロフェナセン合成に望まれる異性体を優先して合成することができた。続いてパラジウム(0)触媒存在下、2-ホルミルフェニルボロン酸とクロスカップリングし、ベンズアルデヒド部位を導入した。最後に、得られたアルデヒドをカリウムビス(トリメチルシリル)アミドと処理することで、スマネンのベンジル位と分子内縮合反応させ、シクロフェナセンの部分骨格構造を有する湾曲分子の合成に成功した。今回確立した合成法は、斬新で効率的な分子骨格構築法を提案しており、カーボンナノチューブ合成を指向する研究において重要なステップとして位置づけられる。
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