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2012 年度 実績報告書

トランジスタ特性を持つ可溶性グラフェン類の革新的合成法創成への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 23655090
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

垣内 史敏  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70252591)

キーワードC-H活性化 / 有機トランジスタ / アリール化 / グラフェン類 / オリゴアセン類 / アリールボロン酸エステル / 芳香族ケトン / 遷移金属錯体触媒
研究概要

前年度の検討により、アリール化後に三量化を行うのは立体的に不利となるため目的の反応が進行しないことが明らかとなった。そこで、アセチル基をエチニル基に変換し、その後分子内環化を行うことで、ベンゼン環の連結させる方法を検討した。様々なアセトフェノン類とアリールジボロン酸エステルとのカップリングによりターアリールを合成した。また、チオフェン2,5-ジボロン酸エステルを用いた場合には、チオフェン環をもつターアリール型の化合物が得られた。これら化合物中のアセチル基の変換、分子内環化反応を行うことにより、5つの芳香環がジグザグ状に縮合したジベンゾアントラセン類やピセン類の合成を簡便に行う手法を開発できた。
基質としてアントラキノンおよびその誘導体を用いて、ケトンオルト位の4カ所にアリール基の導入を行った。炭素-水素結合のアリール化ならびに炭素-酸素結合のアリール化とも計画通りに進行した。これらの方法で合成したテトラアリールアントラキノンのカルボニル基のメチル化、それに続く脱水を経てメチリデンへと変換したのち、脱水素型酸化を行うことにより芳香環を連結したテトラベンゾ[a,d,j,m]コロネンを合成することができた。 また、炭素-水素結合と炭素-酸素結合の反応性の違いを利用することにより、異なるアリール基の導入も可能であった。この方法を用いれば、非対称型のテトラベンゾ[a,d,j,m]コロネンを効率的に合成することが可能であった。
合成した化合物のOFET特性の測定を行った。ジベンゾアントラセン類とピセン類について、櫛形金電極上にスピンコート法により製膜した素子を用いて、OFET特性の測定を行った。トリメチルシリル基をもつジベンゾアントラセンが中程度のOFET特性を示した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Substituent Effects on Stoichiometoric and Catalytic Cleavage of Carbon-Nitrogen Bonds in Aniline Derivatives by Ruthenium-Phosphine Complexes2013

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Koreeda, Takuya Kochi, and Fumitoshi Kakiuchi
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 32 ページ: 682-690

    • DOI

      DOI: 10.1021/om3011855

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short Synthesis of Alkyl-Substituted Acenes Using Carbonyl-Directed C-H and C-O Functionalization2012

    • 著者名/発表者名
      Daiki Matsuura, Kentaroh Kitazawa, Seiya Terai, Takuya Kochi, Yutaka Ie, Masashi Nitani, Yoshio Aso, and Fumitoshi Kakiuchi
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 14 ページ: 3882-3885

    • DOI

      DOI: 10.1021/ol301608m

  • [雑誌論文] Catalytic Electrochemical C–H Iodination and One-Pot Arylation by ON/OFF Switching of Electric Current2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Aiso, Takuya Kochi, Hitoshi Mutsutani, Takamasa Tanabe, Shigeru Nishiyama, and Fumitoshi Kakiuchi
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 77 ページ: 7718-7724

    • DOI

      DOI: 10.1021/jo3012286

  • [学会発表] 不活性炭素結合を利用するπ共役芳香族化合物の短工程合成2013

    • 著者名/発表者名
      垣内史敏
    • 学会等名
      ァインケミカルズ合成触媒研究会セミナー
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130518-20130518
  • [学会発表] Catalytic Arylations of Aromatic Compounds via Unreactive Bond Cleavage and Its Applications2013

    • 著者名/発表者名
      垣内史敏
    • 学会等名
      日加国際交流シンポジウム
    • 発表場所
      草津、滋賀
    • 年月日
      20130323-20130323
    • 招待講演
  • [学会発表] 芳香族炭素―水素結合および炭素―酸素結合の触媒的アリール化反応を用いたテトラベンゾコロネン誘導体の効率的合成2013

    • 著者名/発表者名
      寺井誠弥、北澤謙太郎、河内卓彌、垣内史敏
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      草津、滋賀
    • 年月日
      20130323-20130323
  • [学会発表] アリールボロン酸エステルを用いたルテニウム触媒による炭素―水素結合切断を経る芳香族ニトリルのアリール化反応2013

    • 著者名/発表者名
      小関裕太、河内卓彌、垣内史敏
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      草津、滋賀
    • 年月日
      20130323-20130323
  • [学会発表] ルテニウム触媒による炭素-酸素または窒素結合の選択的切断を経る芳香族ケトンのモノアルケニル化反応2013

    • 著者名/発表者名
      秋葉奈々、河内卓彌、垣内史敏
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      草津、滋賀
    • 年月日
      20130323-20130323
  • [学会発表] ルテニウム触媒によるo-アシルアニリン類の炭素-窒素結合切断を経る脱アミノ化反応およびアルキル化反応2013

    • 著者名/発表者名
      是枝徹郎、河内卓彌、垣内史敏
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      草津、滋賀
    • 年月日
      20130323-20130323
  • [学会発表] Mechanistic Studies of Aromatic C-H Bond Alkenylation Using Alkenyl Esters Catalyzed by Ru(cod)(cot)2012

    • 著者名/発表者名
      Yohei Ogiwara, Takuya Kochi, and Fumitoshi Kakiuchi
    • 学会等名
      the Twelfth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-12)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20121113-20121113
  • [学会発表] Mechanistic Investigations of Ru(cod)(cot)-Catalyzed Alkenylation of Aromatic C–H Bonds Using Alkenyl Ester2012

    • 著者名/発表者名
      Yohei Ogiwara, Takuya Kochi, and Fumitoshi Kakiuchi
    • 学会等名
      the XXV International Conference on Organometallic Chemistry (XXV ICOMC)
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 年月日
      20120904-20120904
  • [学会発表] 不活性炭素-ヘテロ原子結合を利用した合成反応の開発2012

    • 著者名/発表者名
      垣内史敏
    • 学会等名
      理研シンポジウム
    • 発表場所
      和光市、埼玉
    • 年月日
      20120706-20120706
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸素脱離基を有するアルケン類を用いた芳香族炭素―水素結合の触媒的アルケニル化反応とその反応機構2012

    • 著者名/発表者名
      荻原陽平、河内卓彌、垣内史敏
    • 学会等名
      第1回JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20120613-20120613
  • [学会発表] ルテニウム触媒を用いたアリールボロン酸エステルによる芳香族ニトリルの位置選択的アリール化反応2012

    • 著者名/発表者名
      小関祐太、河内卓彌、垣内史敏
    • 学会等名
      第59回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      吹田、大阪
    • 年月日
      2012-09-14
  • [学会発表] ルテニウム触媒を用いたアリールピリジン類とアルケニルエステルのカップリング反応に関する反応機構の考察2012

    • 著者名/発表者名
      荻原陽平、河内卓彌、垣内史敏
    • 学会等名
      第59回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      吹田、大阪
    • 年月日
      2012-09-14

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公開日: 2014-07-24  

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