Rapid Access to Nanographenes and Fused Heteroaromatics by Palladium-Catalyzed Annulative π-Extension Reaction of Unfunctionalized Aromatics with Diiodobiaryls

掲載論文
Wataru Matsuoka, Hideto Ito,* Kenichiro Itami*, Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 12224. DOI: 10.1002/anie.201707486
  • [ベンゼン環の拡張]
    縮環π拡張反応(APEX: Annulative Pi-EXtension)は一段階で芳香環のC–H結合を直接変換しながら新たにいつ以上の縮環芳香環を構築する反応であり、近年我々が提唱する新しい反応概念でもあります(詳細は総説参照:Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, early view)。今回我々は、多感芳香族炭化水素(PAH)を直接原料に用い、市販のパラジウム触媒とジヨードビアリールを作用させることで一段階でナノグラフェンへと変換できる新しいAPEX反応を開発しました。本反応はフェナントレン、ピレン、コアニュレンといったPAHをはじめ、チオフェン、ピロール類なども基質として用いることができ、事前官能基化(ハロゲン化や金属化)などを必要とせずに一段階でπ拡張PAH、ナノグラフェン、π拡張ヘテロ芳香環などを得ることができます。特に、クリセン(chyrsene:下図)、1,1′-ジヨードビフェニルを用いると、クリセン上の5つのC–H結合を直接的かつ同時にアリール化することが可能であり、湾曲部位と平面部位を兼ね備えた新しいナノグラフェンが合成できることを見い出しました。このナノグラフェンは結晶および粉末固体状態中で効率的な一次元π-πスタッキングしていることがわかり、有機エレクトロニクス材料への応用などが期待されます。

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