置換 ンゼンを意 く
〜世界初 完全非対称６置換 ンゼン 合成 単離〜
名 屋大学ト ン テ 生命分子研究所 WPI-ITbM JST戦略的創造研究推進事業ERATO 伊丹分子 ボン ト 名 屋大学大学院理学研究科 伊丹健一郎教授 山 潤一郎准教 授 鈴木真 大学院生 瀬川泰知特任准教授 置換 ンゼンを意 く 新しい合成法を開 発し した 破格 構造多様性を 多置換 ンゼンを さ た様式 合成 手法 単 純 あ 長年未解決 あ た 多置換 ンゼン問題 ひ 解答を与え す 本研 究成果 チャ ト 誌 ン ン版 2015年1月27日 日本時間 公開さ す
ン ン 分子式C6H6 角形 機分子 あ そ 構造
単純 美 亀 甲 機化学 ン 言わ
た た ン ン そ 多彩 機能 高い安定性 た
医農薬 香料 染料 チッ 液晶 ト 材料
最 く用い 構造単位 い 々 生活
ン ン 立た い い 過言 あ せ
ン ン 様々 機能 付 鍵 ン ン環 結合 い 6 水素原子 様々 置換基
置 換え こ あ う 置換基 う 配置 導入 置換 ン ン
性質 大 く変わ た 置換 ン ン 選択的 合 手法 開発 化学 発展 支え 最 要課題 ひ た 多置換 ン ン 破格 構造多様性 合 化学
技術 未熟 た 多置換 ン ン 意 作 分け 合成 こ せ
た 多置換 ンゼン問題 し 化学 未解決問題 た
分子 構造多様性 対象 分子群 け 置換基 組 合わせ 原理的 生 可能 分子 数 評価 こ 例え n種類 置換基 組 合わせ 考え 置換 ン ン 分子数N N = (2n + 2n2 + 4n3 + 3n4 + n6)/12 表 ンサイ 定理 そ 構造多様性 機 分子 中 突出 い 理論上 10種類 置換基 組 合わせ 8万以上 50 種類 置換基 組 合わせ 13億以上 多置換 ンゼン 原理的 生成可能 いうこ
2
ン ン 6 水 素 原 子 全 芳 香 族 置 換 基 基 置 換 た キ サ ン ン
HAB: hexaarylbenzene 6置換 ン ン 一種 様々 光電子機能性材料 く
近年 ン 前駆体 注目 集 い 分子群 前述 た選択的合
こ 研究 たHAB 1~2種類 基 置換 た対称性 高い た 図1 特 6種類 異 基 置換さ た 究極 HAB こ 合成 単 離さ たこ く そ 物性 未知 した 今回 HAB 合 法 開発
い こ 遉 た
図1 キサ ンゼン HAB
研究 背景 内容
こ 伊丹教授 様々 多置換 機分子 合 法 開発研究 15年以
上 渡 行 た 合 合 標的 機分子 い 全 対象分子
構造を意 さ た様式 作 分け こ 可能 方法論 こ 伊丹教授
提唱 た概念 こう た目標設定 中 伊丹 こ 多置換 ン
多置換チ ン 多置換チ ゾ い た多置換 機分子 合 確立 こ 分
世界 た た 法 迅速 合 た一連 多置換 機分子群 中
新 い機能性分子 いく 発見 こ 合 いう概念 効性 実証
た そ 最終目標 言え HAB 合 困 極 そ 手
得 せ た 今回開発 たHAB 合 キ 図2 示
今回 HAB合 け 最大 鍵 ンゼン環構築 た チ ン環を使う こ あ
図2 既 伊丹教授 2009年 チ ン 合 法 開発
い た 市販 3- キ チ ン 共通 出発原料 用い こ 対 C-H ッ ン や
鈴木-宮浦 ッ ン ッ ン 応 順次行うこ チ ン
合 遉 い た 3- キ チ ン 4 結合 3 C-H結合 1 C-O
結合 対 ッ ン 応 使 結合選択的 基 導入 極 単純 方法
今回 こ う 合 た チ ン 酸化 せた ち チ ン
Ar-C≡C-Ar 作用 せ 熱 [4+2]型 付 環化 応 進行 チ ン環 硫黄
原子 一酸化硫黄 脱 こ 時点 ン ン環 構築 HAB 合 こ 発
見 た 付 環化 応 段階 対称 チ ン Ar
5-C≡C-Ar5
用い 5 異
置換基 HAB 合 た非対称 チ ン Ar
5-C≡C-Ar6, Ar5≠Ar6 用い 6 異 置換基 HAB 合 図3 後者 場合 位置異性体 混合物
え こ 分 こ 構造的 純粋 6 異 置換基 HAB 完全非対称HAB
世界 初 単 構造決定 こ た
図2 HAB 合成
4
図3 今回合成したHAB 代表例
今回 合 法 開発 たこ こ 検証 こ た非対称HAB 多様
物性 今後明 様々 機能性材料へ 応用展開 遈 ひ け た こ 今回 論文 予備的 実験 示唆 い 例え 全 置換基 単純 基 あ 対称HAB
光 吸 蛍光 示 いこ 知 い 合 た一連 非対称HAB 青〜緑
蛍光 示 発見 た ここ 明 た光物性 及 特異 置換基効果 非対 称HAB 機能性材料へ 応用研究 要 指針 え 全く新 い分子群 あ た 非対
称HAB 今後 可能性 正確 予測 こ せ 機 材料
ン材料 イ イ ン 応用 期待
今後 展望
ン ン 発見 190年 亀 甲構造 提案 ち う 150年 経
ち ン ン ン 化学 支え続け た 今回遉 た6置換 ン
ン 合 基本的 あ こ 未解決 あ た 多置換 ン ン問題
ひ 解答 示 た 多置換 ン ン 自在 合 活用 いう 可能 可能 た今 基礎 応用 両面 多置換 ン ン 化学 飛躍的 発展 こ 期待 た 今回 方法論 汎用性 高いた 化学者 こ 手 こ た様々 多置換 機
分子 合 様 戦略 可能 思わ
掲載雑誌 論文名 著者
掲載雑誌： Nature Chemistry イチャ
論文 ： Synthesis and characterization of hexaarylbenzenes with five or six different substituents enabled by programmed synthesis
合 法 可能 た5 た 6種 異 置換基 キサ ン ン 合 性質解明
著者： Shin Suzuki, Yasutomo Segawa, Kenichiro Itami, Junichiro Yamaguchi 鈴木真 瀬川泰知 伊丹健一郎 山口潤一郎
論文 開日： 2015年1 27日1:00 日本時間 DOI: http://dx.doi.org/10.1038/nchem.2174
用語解説
チ ン
ン ン 芳香族化合物 一種 硫黄原子 含 五角形 五員環 構造 機分子 チ ン そ 利用 こ 少 い チ ン 分子 結合 医薬品 農薬 機能性材料
私たち 身 回 存在 分子 部分構造 存在 た チ ン 多数 た チ ン類 機半導体 へ 応用 期待 い 分子 あ
ッ ン 応
分子 分子 結合 せ 応 総称 分子 結合 作 こ 場所 たく あ そ 中 特 定 位置 士 位置選択的 結合 作 応 ッ ン 応 呼ぶ 代表的 ッ ン 応
2010年 化学賞 授賞研究 知 鈴木−宮浦 ッ ン 応 あ 鈴木−宮浦
ッ ン 応 触媒 機 素化合物 ン化 応 非対称ビ
呼 分子 生 応 た非対称ビ 医薬品 農薬 機能性分子
私たち 生活 要 役割 果た 多く 分子 含 い
