用芳基取代的多環(huán)芳香族化合物的制備方法
【專利摘要】通過使用鈀化合物、鄰四氯苯醌及特定的硼化合物，進(jìn)行C-H/C-B偶聯(lián)，由簡單的方法得到PAH的C-H鍵在所希望的位置直接芳基化的化合物。此外，若適當(dāng)選擇基質(zhì)及硼化合物，然后通過縮環(huán)反應(yīng)，還可進(jìn)一步得到大的PAH。進(jìn)而，通過使用鈀化合物、鄰四氯苯醌及特定的芳香族化合物，進(jìn)行C-H/C-H交叉偶聯(lián)，同樣也可由簡單方法得到PAH的C-H鍵在所希望的位置上直接芳基化的化合物。此外，若在該情況下也適當(dāng)選擇基質(zhì)及特定的芳香族化合物，然后通過縮環(huán)反應(yīng)，也可進(jìn)一步得到大的PAH。
【專利說明】用芳基取代的多環(huán)芳香族化合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用芳基取代的多環(huán)芳香族化合物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]sp2鍵合碳原子的二維片狀的石墨烯，幾乎在整個(gè)科學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】中均備受矚目。由于形狀、寬度等決定石墨烯的性質(zhì)，因此合成結(jié)構(gòu)均勻的石墨烯在該研究領(lǐng)域中是最為重要的課題之一。
[0003]關(guān)于在該石墨烯中的應(yīng)用，多環(huán)芳香族化合物(PAH)備受期待，對(duì)PHA衍生物的簡單且有效的合成方法的潛在需求很大。此外，可認(rèn)為使用過渡金屬催化劑的芳香環(huán)C-H鍵的直接芳基化是最簡單且理想的PAH衍生物的合成方法之一。從這種觀點(diǎn)來看，用簡單方法進(jìn)行的將市售的小PAH的C-H鍵的直接芳基化對(duì)于合成大的PAH有重要作用(非專利文獻(xiàn)I~3)。但是，迄今為止所報(bào)告的直接芳基化的可適用基質(zhì)中，多為具有雜芳香環(huán)、定位基，PAH的直接芳基化的報(bào)告例少(非專利文獻(xiàn)3)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]非專利文獻(xiàn)
[0006]非專利文獻(xiàn)1:Ackermann, L.; Vicente, R.;Kapdti, A.R.Angew.Chem., Int.Ed.2009，48，9792.[0007]非專利文獻(xiàn)2:Chen, X.; Engle, Κ.M.;ffang, D._H.; Yu, J.-Q.Angew.Chem., Int.Ed.2009，48，5094.[0008]非專利文獻(xiàn)3:Kawai, Η.; Kobayashi, Y.;Oi, S.; Inoue, Y.Chem.Commun.2008, 1464.
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種簡單地制備多環(huán)芳香族化合物的C-H鍵在所希望的位置直接芳基化的化合物的方法。
[0011]解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
[0012]本發(fā)明人等鑒于上述問題，反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使用鈀化合物、鄰四氯苯醌及特定的硼化合物進(jìn)行C-H/C-B偶聯(lián)，從而可用簡單的方法得到位置選擇性地將PAH的C-H鍵直接芳基化的化合物。此外，若適當(dāng)選擇基質(zhì)及硼化合物，然后通過進(jìn)行縮環(huán)反應(yīng)，還可進(jìn)一步得到大的PAH。進(jìn)而，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)通過使用鈀化合物、鄰四氯苯醌及特定的芳香族化合物進(jìn)行C-H/C-H交叉偶聯(lián)，同樣可以用簡單方法得到位置選擇性地將PAH的C-H鍵直接芳基化的化合物。本發(fā)明是根據(jù)這樣的見解，進(jìn)一步進(jìn)行反復(fù)研究，結(jié)果完成的。即，本發(fā)明包含以下項(xiàng)I~22的發(fā)明。
[0013]項(xiàng)1.一種制備方法，其為用至少一個(gè)可具有取代基的芳基進(jìn)行取代的多環(huán)芳香族化合物的制備方法，[0014]在鈀化合物及鄰四氯苯醌的存在下，使多環(huán)芳香族化合物與含有可具有取代基的芳基的硼化合物進(jìn)行反應(yīng)。
[0015]項(xiàng)2.根據(jù)項(xiàng)I所述的制備方法，其中，與所述多環(huán)芳香族化合物的sp2雜化碳原子鍵合的至少一個(gè)氫原子，用可具有取代基的芳基取代，所述可具有取代基的芳基來自于含有可具有取代基的芳基的硼化合物。
[0016]項(xiàng)3.根據(jù)項(xiàng)I或2所述的制備方法，其中，所述含有可具有取代基的芳基的硼化合物，為通式(Al)所示的有機(jī)硼化合物、通式(A2)所示的環(huán)狀有機(jī)硼化合物或通式(A3)所示的離子性硼化合物，
[0017][化學(xué)式I]
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種用至少一個(gè)可具有取代基的芳基進(jìn)行取代的多環(huán)芳香族化合物的制備方法，其特征在于， 在鈀化合物及鄰四氯苯醌的存在下，使多環(huán)芳香族化合物與含有可具有取代基的芳基的硼化合物進(jìn)行反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，與所述多環(huán)芳香族化合物的sp2雜化碳原子鍵合的至少一個(gè)氫原子，用可具有取代基的芳基取代，所述可具有取代基的芳基來自于含有所述可具有取代基的芳基的硼化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述含有可具有取代基的芳基的硼化合物，為通式(Al)所示的有機(jī)硼化合物、通式(A2)所示的環(huán)狀有機(jī)硼化合物或通式(A3)所示的離子性硼化合物， [化學(xué)式I]

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，用至少一個(gè)所述可具有取代基的芳基取代的多環(huán)芳香族化合物為通式(D)所示的化合物，且所述多環(huán)芳香族化合物為通式(B)所示的化合物， [化學(xué)式4]
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，鈀化合物為包括O價(jià)鈀或II價(jià)鈀的化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，在使所述多環(huán)芳香族化合物與所述含有可具有取代基的芳基的硼化合物反應(yīng)時(shí)，使銀化合物共存。
7.一種具有通式(C)所示結(jié)構(gòu)的化合物的制備方法，其特征在于，其具備: (I)在鈀化合物及鄰四氯苯醌存在下，使具有通式(B’)所示結(jié)構(gòu)的化合物與通式(G)所示結(jié)構(gòu)的化合物反應(yīng)，制備通式(D’)所示化合物的工序；以及 (II)對(duì)工序(I)制備的化合物實(shí)施縮環(huán)反應(yīng)的工序，[化學(xué)式6]
8.一種具有通式(C’)所示結(jié)構(gòu)的化合物的制備方法，其特征在于，其具備: (I)在鈀化合物及鄰四氯苯醌存在下，使通式(B’’)所示的化合物與具有萘骨架的化合物反應(yīng)，制備具有通式(D’ ’ )所示結(jié)構(gòu)的化合物的工序；以及 (II)對(duì)工序(I)制備的化合物實(shí)施縮環(huán)反應(yīng)的工序，
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制備方法，其特征在于，所述工序(II)為使用FeCl3實(shí)施氧化反應(yīng)的工序。
10.一種用至少一個(gè)可具有取代基的芳基進(jìn)行取代的多環(huán)芳香族化合物的制備方法，其特征在于，在鈀化合物及鄰四氯苯醌存在下，使多環(huán)芳香族化合物與可具有取代基的芳基反應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，與所述多環(huán)芳香族化合物的sp2雜化碳原子鍵合的至少一個(gè)氫原子，用可具有取代基的芳基取代，該可具有取代基的芳基來自于含有所述可具有取代基的芳基的化合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的制備方法，其中，含有所述可具有取代基的芳基的化合物為具有通式(E)所示芳基的化合物，或具有通式(E’)所示芳基的化合物， [化學(xué)式13]
13.根據(jù)權(quán)利要求10~12中任意一項(xiàng)所述的制備方法，用至少一個(gè)所述可具有取代基的芳基取代的多環(huán)芳香族化合物為通式(D)所示的化合物，且所述多環(huán)芳香族化合物為通式(B)所示的化合物， [化學(xué)式15]
14.根據(jù)權(quán)利要求10~13中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，在使所述多環(huán)芳香族化合物與所述具有芳基的化合物反應(yīng)時(shí)，使銀化合物共存。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制備方法，其特征在于，所述銀化合物為三氟甲烷磺酸銀。
16.一種通式(Fla)所示的化合物， [化學(xué)式17]
17.—種通式(Flb)所示的化合物， [化學(xué)式18]
18.—種通式(F2)所示的化合物， [化學(xué)式19]
19.一種下式所示的化合物， [化學(xué)式20]
20.—種通式(F3)所示的化合物， [化學(xué)式21]
21.—種通式(F4)所示的化合物， [化學(xué)式22]
22.—種通式(F5)所示的化合物， [化學(xué)式23]
【文檔編號(hào)】C07C5/44GK103649024SQ201280027991
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月10日
【發(fā)明者】伊丹健一郎, 望田憲嗣, 川澄克光, 瀨川泰知, 梶野智敬 申請(qǐng)人:國立大學(xué)法人名古屋大學(xué)