JP2021172623A - Nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound and method for producing the same - Google Patents

Nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound and method for producing the same Download PDF

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慎庫 伊藤
Shingo Ito
強強 李
Chang Chang Li
幸太郎 落合
Kotaro Ochiai
公徳 川上
Kimitoku Kawakami
稔 小林
Minoru Kobayashi
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Nanyang Technological University
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Abstract

To provide a novel nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound.SOLUTION: The present invention relates to a compound represented by formula (I) (where, R1-R10 are a hydrogen atom, or a substituent such as an alkyl group. Q is one of 5-7 membered ring structures. Z1 is a nitrogen atom, or a phosphorus atom, or (Z2)+Y- (where, (Z2)+ is a monovalent counter cation of an oxygen atom or a sulfur atom, Y-is a monovalent counter anion).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規含窒素縮合多環芳香族化合物と当該含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法に関する。 The present invention relates to a novel nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound and a method for producing the nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound.

窒素原子が導入された縮合多環芳香族炭化水素化合物は、含窒素グラファイト誘導体として、リチウム電池の負極材料(例えば、特許文献1)、白金触媒に代わる燃料電池の触媒(例えば、特許文献2)等、様々な用途が検討、開発されている。 The condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound into which a nitrogen atom has been introduced is a nitrogen-containing graphite derivative, which is a negative electrode material for a lithium battery (for example, Patent Document 1) and a fuel cell catalyst instead of a platinum catalyst (for example, Patent Document 2). Various uses are being studied and developed.

従来、窒素含有グラファイト誘導体の製造には、メラミン樹脂や尿素樹脂などの窒素含有ポリマーを焼成する手法が用いられてきた。
しかし、この方法では、製造される含窒素グラファイト誘導体への窒素原子導入量を制御することが困難であり、窒素原子導入量を確認することも難しく、定量的な窒素含有量の評価が困難であった。
Conventionally, a method of calcining a nitrogen-containing polymer such as a melamine resin or a urea resin has been used for producing a nitrogen-containing graphite derivative.
However, with this method, it is difficult to control the amount of nitrogen atoms introduced into the produced nitrogen-containing graphite derivative, it is also difficult to confirm the amount of nitrogen atoms introduced, and it is difficult to quantitatively evaluate the nitrogen content. there were.

グラファイト誘導体への窒素原子導入のための窒素原子含有化合物として、ポリマーではなく、分子量の小さいモノマー化合物を用いることで、窒素原子導入量の制御や定量が容易になると考えられる。
しかし、分子量の小さい化合物は、一般的には沸点が低く、高温で不安定であることから、高温焼成条件に晒されるグラファイト誘導体への窒素原子導入に用いることは困難であるとされてきた。
しかしながら、近年、窒素原子を有する縮合多環芳香族化合物が、融点250℃以上の高い熱安定性を示すことが報告されている(例えば、非特許文献1)。
By using a monomer compound having a small molecular weight instead of a polymer as the nitrogen atom-containing compound for introducing a nitrogen atom into a graphite derivative, it is considered that the amount of nitrogen atom introduced can be easily controlled and quantified.
However, since compounds having a small molecular weight generally have a low boiling point and are unstable at high temperatures, it has been considered difficult to use them for introducing nitrogen atoms into graphite derivatives exposed to high-temperature firing conditions.
However, in recent years, it has been reported that condensed polycyclic aromatic compounds having a nitrogen atom exhibit high thermal stability having a melting point of 250 ° C. or higher (for example, Non-Patent Document 1).

このような背景技術のもと、更なる新規含窒素縮合多環芳香族化合物の提供が求められているのが現状である。 Based on such background technology, it is currently required to provide a new nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound.

特開2001−80914号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-80914 特開2016−102037号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-102037

S.Ito,Y.Tokimaru,K.Nozaki Chem.Commun.,2015,51,221−224.S. Ito, Y. Tokimaru, K.K. Nozaki Chem. Commun. , 2015, 51,221-224.

本発明は、窒素原子含有化合物として、新規含窒素縮合多環芳香族化合物を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a novel nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound as a nitrogen atom-containing compound.

本発明者は、上記課題を解決すべく検討を重ねた結果、新規の含窒素縮合多環芳香族化合物の合成に成功し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventor has succeeded in synthesizing a novel nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound, and completed the present invention.
That is, the gist of the present invention is as follows.

[1] 下記一般式(I)で表される含窒素縮合多環芳香族化合物。 [1] A nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound represented by the following general formula (I).

Figure 2021172623
Figure 2021172623

(一般式(I)において、R〜R10はそれぞれ独立に、水素原子、或いはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン元素、及びアミノ基からなる群より選択される置換基を表す。Qは、5〜7員環構造のいずれかである。Zは窒素原子、又は燐原子、或いは(Z(ここで、(Zは、酸素原子又は硫黄原子の一価の対カチオン、Yは一価の対アニオンを表す。)を表す。) (In the general formula (I), R 1 to R 10 are independently hydrogen atoms, or alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, alkoxy groups, allyloxy groups, halogen elements, and amino groups. Represents a substituent selected from the group consisting of: Q is any of the 5-7 membered ring structures. Z 1 is a nitrogen atom, or a phosphorus atom, or (Z 2 ) + Y (where, (where, Z 2 ) + represents a monovalent counter cation of an oxygen atom or a sulfur atom, and Y represents a monovalent counter anion.)

[2] 前記一般式(I)における、Qである環構造が、置換または無置換の、ベンゼン環、ピリジン環、フラン環、チオフェン環、又はピロール環である、[1]に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物。 [2] The nitrogen-containing ring according to [1], wherein the ring structure Q in the general formula (I) is a substituted or unsubstituted benzene ring, pyridine ring, furan ring, thiophene ring, or pyrrole ring. Condensed polycyclic aromatic compound.

[3] 前記一般式(I)における、Qである環構造が、置換または無置換の、ベンゼン環、又はピリジン環である、[2]に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物。 [3] The nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound according to [2], wherein the ring structure Q in the general formula (I) is a substituted or unsubstituted benzene ring or pyridine ring.

[4] 下記一般式(II)で表される置換芳香族化合物と、下記一般式(III)で表されるイソキノリノ[4,3,2−de]フェナントリジニウム化合物とを反応させる工程を有する、[1]〜[3]のいずれかに記載の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法。 [4] A step of reacting a substituted aromatic compound represented by the following general formula (II) with an isoquinolino [4,3,2-de] phenanthriginium compound represented by the following general formula (III). The method for producing a nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound according to any one of [1] to [3].

Figure 2021172623
Figure 2021172623

(一般式(II)において、Qは前記一般式(I)におけると同義であり、Xはハロゲン原子であり、Wは、ホルミル基、カルボキシル基、チオホルミル基、チオカルボキシル基、炭素数2〜20のアシル基、炭素数2〜20のエステル基、炭素数2〜20の置換エチニル基、フォスファエチニル基、及びシアノ基からなる群より選択される置換基を示す。) (In the general formula (II), Q is synonymous with the above general formula (I), X is a halogen atom, W is a formyl group, a carboxyl group, a thioformyl group, a thiocarboxyl group, and 2 to 20 carbon atoms. Indicates a substituent selected from the group consisting of an acyl group, an ester group having 2 to 20 carbon atoms, a substituted ethynyl group having 2 to 20 carbon atoms, a phosphoethynyl group, and a cyano group.

Figure 2021172623
Figure 2021172623

(一般式(III)において、R〜R10は前記一般式(I)におけると同義であり、Yは一価の対アニオンを表す。) (In the general formula (III), R 1 to R 10 are synonymous with those in the general formula (I), and Y represents a monovalent counter anion.)

[5] 前記一般式(II)における、Qである環構造が、置換または無置換の、ベンゼン環、ピリジン環、フラン環、チオフェン環、又はピロール環である、[4]に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法。 [5] The nitrogen-containing ring according to [4], wherein the ring structure Q in the general formula (II) is a substituted or unsubstituted benzene ring, pyridine ring, furan ring, thiophene ring, or pyrrole ring. A method for producing a condensed polycyclic aromatic compound.

[6] 前記一般式(II)における、Qである環構造が、置換または無置換の、ベンゼン環、又はピリジン環である、[5]に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法。 [6] The method for producing a nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound according to [5], wherein the ring structure Q in the general formula (II) is a substituted or unsubstituted benzene ring or pyridine ring. ..

[7] 前記一般式(II)における、置換基Wが、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数2〜20のエステル基、炭素数2〜20の置換エチニル基、及びシアノ基からなる群より選択される置換基である、[4]〜[6]のいずれかに記載の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法。 [7] The substituent W in the general formula (II) is selected from the group consisting of a formyl group, a carboxyl group, an ester group having 2 to 20 carbon atoms, a substituted ethynyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a cyano group. The method for producing a nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound according to any one of [4] to [6], which is a substituent.

[8] 前記一般式(II)における、置換基Wが、ホルミル基、炭素数2〜20のエステル基、及びシアノ基からなる群より選択される置換基である、[7]に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法。 [8] The inclusion according to [7], wherein the substituent W in the general formula (II) is a substituent selected from the group consisting of a formyl group, an ester group having 2 to 20 carbon atoms, and a cyano group. A method for producing a nitrogen-condensed polycyclic aromatic compound.

[9] 前記一般式(II)における、置換基Wが、シアノ基である、[8]に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法。 [9] The method for producing a nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound according to [8], wherein the substituent W in the general formula (II) is a cyano group.

本発明の含窒素縮合多環芳香族化合物は新規の含窒素縮合多環芳香族化合物であり、簡便な反応工程にて製造可能であることから、含窒素グラファイト誘導体製造時の窒素原子導入用化合物として有用である。
しかも、本発明の含窒素縮合多環芳香族化合物は、従来のメラミン樹脂や尿素樹脂などの窒素含有ポリマーのような高分子のポリマーではないため、この含窒素縮合多環芳香族化合物を用いることで、窒素含有グラファイト誘導体への窒素導入量を精密に制御した上で効率的に窒素原子を導入することができ、得られる窒素含有グラファイト誘導体の構造制御、窒素原子導入量の定量も容易に行える。
The nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound of the present invention is a novel nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound and can be produced by a simple reaction step. Therefore, it is a compound for introducing a nitrogen atom during production of a nitrogen-containing graphite derivative. It is useful as.
Moreover, since the nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound of the present invention is not a high-molecular polymer such as a conventional nitrogen-containing polymer such as a melamine resin or a urea resin, this nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound should be used. Therefore, it is possible to efficiently introduce nitrogen atoms after precisely controlling the amount of nitrogen introduced into the nitrogen-containing graphite derivative, and it is possible to easily control the structure of the obtained nitrogen-containing graphite derivative and quantify the amount of nitrogen atoms introduced. ..

以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

[含窒素縮合多環芳香族化合物]
本発明の含窒素縮合多環芳香族化合物は、下記一般式(I)で表される。
[Nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compounds]
The nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound of the present invention is represented by the following general formula (I).

Figure 2021172623
Figure 2021172623

(一般式(I)において、R〜R10はそれぞれ独立に、水素原子、或いはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン元素、及びアミノ基からなる群より選択される置換基を表す。Qは、5〜7員環構造のいずれかである。Zは窒素原子、又は燐原子、或いは(Z(ここで、(Zは、酸素原子又は硫黄原子の一価の対カチオン、Yは一価の対アニオンを表す。)を表す。) (In the general formula (I), R 1 to R 10 are independently hydrogen atoms, or alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, alkoxy groups, allyloxy groups, halogen elements, and amino groups. Represents a substituent selected from the group consisting of: Q is any of the 5-7 membered ring structures. Z 1 is a nitrogen atom, or a phosphorus atom, or (Z 2 ) + Y (where, (where, Z 2 ) + represents a monovalent counter cation of an oxygen atom or a sulfur atom, and Y represents a monovalent counter anion.)

一般式(I)において、R〜R10はそれぞれ独立に、水素原子、或いはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン元素、及び置換または無置換のアミノ基からなる群より選択される置換基を表す。 In the general formula (I), R 1 to R 10 are independently hydrogen atoms or alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, alkoxy groups, allyloxy groups, halogen elements, and substituted or absent. Represents a substituent selected from the group consisting of substituted amino groups.

〜R10であるアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20の置換または無置換の非環状炭化水素基であり、アルコキシ基、エステル基、又はハロゲン原子により置換されていてもよい。アルキル基の具体例は、メチル基、エチル基、1−プロピル基、イソプロピル基、1−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、1−ペンチル基、1−ヘキシル基、1−ヘプチル基、1−オクチル基、1−ノニル基、1−デシル基、トリシクロヘキシルメチル基、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル基、1−ジメチルプロピル基、1,1,2−トリメチルプロピル基、1,1−ジエチルプロピル基、1−フェニル−2−プロピル基、1,1−ジメチルブチル基、2−ペンチル基、3−ペンチル基、2−ヘキシル基、3−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、2−ヘプチル基、3−ヘプチル基、4−ヘプチル基、2−プロピルヘプチル基、2−オクチル基、3−ノニル基、1−(メトキシメチル)エチル基、1−(エトキシメチル)エチル基、1−(メトキシエチル)エチル基、1−(エトキシエチル)エチル基、ジ(メトキシメチル)メチル基、ジ(エトキシメチル)メチル基、ジ(フェノキシメチル)メチル基、1−(メトキシカルボニル)メチル基、2−(メトキシカルボニル)エチル基、1−(エトキシカルボニル)メチル基、2−(エトキシカルボニル)エチル基、モノクロロメチル基、ジクロロメチル基、トリフルオロメチル基が挙げられる。これらの中で、好ましいアルキル基は、メチル基、エチル基、1−プロピル基、イソプロピル基、1−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、トリフルオロメチル基であり、特に好ましい置換基は、メチル基、t−ブチル基、トリフルオロメチル基である。 The alkyl groups R 1 to R 10 are preferably substituted or unsubstituted non-cyclic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, and may be substituted with an alkoxy group, an ester group, or a halogen atom. Specific examples of alkyl groups include methyl group, ethyl group, 1-propyl group, isopropyl group, 1-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, 1-pentyl group, 1-hexyl group, 1-heptyl group, 1 -Octyl group, 1-nonyl group, 1-decyl group, tricyclohexylmethyl group, 1,1-dimethyl-2-phenylethyl group, 1-dimethylpropyl group, 1,1,2-trimethylpropyl group, 1,1 -Diethylpropyl group, 1-phenyl-2-propyl group, 1,1-dimethylbutyl group, 2-pentyl group, 3-pentyl group, 2-hexyl group, 3-hexyl group, 2-ethylhexyl group, 2-heptyl Group, 3-heptyl group, 4-heptyl group, 2-propylheptyl group, 2-octyl group, 3-nonyl group, 1- (methoxymethyl) ethyl group, 1- (ethoxymethyl) ethyl group, 1- (methoxy) Ethyl) Ethyl group, 1- (ethoxyethyl) ethyl group, di (methoxymethyl) methyl group, di (ethoxymethyl) methyl group, di (phenoxymethyl) methyl group, 1- (methoxycarbonyl) methyl group, 2- ( Examples thereof include methoxycarbonyl) ethyl group, 1- (ethoxycarbonyl) methyl group, 2- (ethoxycarbonyl) ethyl group, monochloromethyl group, dichloromethyl group and trifluoromethyl group. Among these, preferred alkyl groups are methyl group, ethyl group, 1-propyl group, isopropyl group, 1-butyl group, isobutyl group, t-butyl group and trifluoromethyl group, and particularly preferable substituents are It is a methyl group, a t-butyl group, and a trifluoromethyl group.

〜R10であるシクロアルキル基は、好ましくは炭素数3〜20の、置換基としてアルキル基を有していてもよいシクロアルキル基であり、例えばシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロドデシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、exo−ノルボルニル基、endo−ノルボルニル基、2−ビシクロ[2.2.2]オクチル基、デカヒドロナフチル基、メンチル基、ネオメンチル基、及び5−デシル基が挙げられる。これらの中で、好ましいシクロアルキル基は、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基であり、特に好ましいシクロアルキル基は、シクロヘキシル基である。 The cycloalkyl groups R 1 to R 10 are preferably cycloalkyl groups having 3 to 20 carbon atoms and which may have an alkyl group as a substituent, for example, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and the like. Methylcyclopentyl group, cyclohexyl group, methylcyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclododecyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group, exo-norbornyl group, endo-norbornyl group, 2-bicyclo [2.2 .2] Examples include an octyl group, a decahydronaphthyl group, a mentyl group, a neomentyl group, and a 5-decyl group. Among these, a preferable cycloalkyl group is a cyclohexyl group and a methylcyclohexyl group, and a particularly preferable cycloalkyl group is a cyclohexyl group.

〜R10であるアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、シンナミル基、スチリル基等の置換基としてアルキル基を有していてもよい、炭素数2〜20のアルケニル基が挙げられる。好ましくはビニル基、アリル基、スチリル基であり、特に好ましくはビニル基である。 Examples of the alkenyl group having R 1 to R 10 include an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may have an alkyl group as a substituent such as a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a cinnamyl group and a styryl group. Can be mentioned. A vinyl group, an allyl group, and a styryl group are preferable, and a vinyl group is particularly preferable.

〜R10であるアルキニル基としては、エチニル基、n−1−プロピニル基、n−2−プロピニル基、n−1−ブチニル基、n−2−ブチニル基、n−3−ブチニル基、1−メチル−2−プロピニル基、n−1−ペンチニル基、n−2−ペンチニル基、n−3−ペンチニル基、n−4−ペンチニル基、1−メチル−n−ブチニル基、2−メチル−n−ブチニル基、3−メチル−n−ブチニル基、1,1−ジメチル−n−プロピニル基、2,2−ジメチル−1−プロピニル基、n−1−ヘキシニル基、n−1−デシニル基、n−1−ペンタデシニル基、n−1−エイコシニル基、2−フェニルエチニル基等の置換基としてアルキル基又はアリール基を有していてもよい、炭素数2〜20のアルキニル基が挙げられる。これらの中で、好ましいアルキニル基は、エチニル基、n−1−プロピニル基、1−メチル−2−プロピニル基、n−1−ペンチニル基、2,2−ジメチル−1−プロピニル基、2−フェニルエチニル基であり、特に好ましくはエチニル基、n−1−プロピニル基、2−フェニルエチニル基である。 Examples of the alkynyl group having R 1 to R 10 include an ethynyl group, an n-1-propynyl group, an n-2-propynyl group, an n-1-butynyl group, an n-2-butynyl group and an n-3-butynyl group. 1-Methyl-2-propynyl group, n-1-pentynyl group, n-2-pentynyl group, n-3-pentynyl group, n-4-pentynyl group, 1-methyl-n-butynyl group, 2-methyl- n-butynyl group, 3-methyl-n-butynyl group, 1,1-dimethyl-n-propynyl group, 2,2-dimethyl-1-propynyl group, n-1-hexynyl group, n-1-decynyl group, Examples thereof include an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may have an alkyl group or an aryl group as a substituent such as an n-1-pentadecynyl group, an n-1-eicosynyl group, a 2-phenylethynyl group and the like. Among these, preferred alkynyl groups are ethynyl group, n-1-propynyl group, 1-methyl-2-propynyl group, n-1-pentynyl group, 2,2-dimethyl-1-propynyl group and 2-phenyl. It is an ethynyl group, and particularly preferably an ethynyl group, an n-1-propynyl group, or a 2-phenylethynyl group.

〜R10であるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フルオレニル基が挙げられる。これらのアリール基の芳香環に置換基が存在していてもよい。存在させうる置換基の例としては、アルキル基、アリール基、フェニルシクロヘキシル基、フェニルブテニル基、トリル基、キシリル基、p−エチルフェニル基などが挙げられる。これらの中で、好ましいアリール基としては、フェニル基、置換フェニル基であり、置換フェニル基の置換基として、好ましい具体例は、メチル基、エチル基、フェニル基であり、特に好ましくはメチル基である。 Examples of the aryl group having R 1 to R 10 include a phenyl group, a naphthyl group, an anthrasenyl group, and a fluorenyl group. Substituents may be present in the aromatic rings of these aryl groups. Examples of the substituents that can be present include an alkyl group, an aryl group, a phenylcyclohexyl group, a phenylbutenyl group, a trill group, a xsilyl group, a p-ethylphenyl group and the like. Among these, preferred aryl groups are a phenyl group and a substituted phenyl group, and preferred specific examples of the substituent of the substituted phenyl group are a methyl group, an ethyl group and a phenyl group, and a methyl group is particularly preferable. be.

〜R10であるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、1−プロポキシ基、1−ブトキシ基、及びt−ブトキシ基等の炭素数1〜20のアルコキシ基が挙げられる。これらの中で、更に好ましいアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基又はイソプロポキシ基であり、特に好ましくはメトキシ基である。 Examples of the alkoxy group having R 1 to R 10 include an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, an isopropoxy group, a 1-propoxy group, a 1-butoxy group, and a t-butoxy group. .. Among these, a more preferable alkoxy group is a methoxy group, an ethoxy group or an isopropoxy group, and a methoxy group is particularly preferable.

〜R10であるアリーロキシ基としては、フェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、4−メトキシフェノキシ基、2,6−ジメチルフェノキシ基、3,5−ジ−t−ブチルフェノキシ基及び2,6−ジ−t−ブチルフェノキシ基等の置換基としてアルキル基を有していてもよいアリーロキシ基が挙げられる。これらの中で、好ましいアリーロキシ基は、フェノキシ基、3,5−ジ−t−ブチルフェノキシ基又は2,6−ジメチルフェノキシ基であり、特に好ましくはフェノキシ基、3,5−ジ−t−ブチルフェノキシ基である。 The allyloxy groups R 1 to R 10 include a phenoxy group, a 4-methylphenoxy group, a 4-methoxyphenoxy group, a 2,6-dimethylphenoxy group, a 3,5-di-t-butylphenoxy group and 2,6. Examples of the substituent such as the -di-t-butylphenoxy group include an aryloxy group which may have an alkyl group. Among these, the preferred allyloxy group is a phenoxy group, 3,5-di-t-butylphenoxy group or 2,6-dimethylphenoxy group, and particularly preferably a phenoxy group, 3,5-di-t-butyl. It is a phenoxy group.

〜R10であるハロゲン元素としては、周期表第17族に属するハロゲン元素を意味し、具体的にはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、好ましくはフッ素原子、塩素原子、臭素原子であり、特に好ましくはフッ素原子、塩素原子である。 The halogen element of R 1 to R 10 means a halogen element belonging to Group 17 of the periodic table, and specifically, it is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom, and preferably a fluorine atom or a chlorine atom. , Bromine atom, particularly preferably a fluorine atom and a chlorine atom.

〜R10であるアミノ基としては、モノメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、モノエチルアミノ基、ジエチルアミノ基、モノイソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、モノフェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビス(トリメチルシリル)アミノ基、モルホリニル基等のアルキル基又はアリール基で置換されたモノ置換アミノ基、ジ置換アミノ基が挙げられる。これらの中で、更に好ましいアミノ基は、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基である。 Examples of the amino groups R 1 to R 10 include monomethylamino group, dimethylamino group, monoethylamino group, diethylamino group, monoisopropylamino group, diisopropylamino group, monophenylamino group, diphenylamino group and bis (trimethylsilyl). Examples thereof include a mono-substituted amino group substituted with an alkyl group such as an amino group and a morpholinyl group or an aryl group, and a di-substituted amino group. Among these, more preferable amino groups are dimethylamino group and diphenylamino group.

一般式(I)におけるR〜R10は、本発明においては、原料の入手容易性及び化合物安定性の観点から好ましくはメチル基、t−ブチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、メトキシ基、フェノキシ基、3,5−ジ−t−ブチルフェノキシ基、フッ素原子、塩素原子、ジメチルアミノ基である。特に好ましくはt−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、塩素原子である。 In the present invention, R 1 to R 10 in the general formula (I) are preferably methyl group, t-butyl group, trifluoromethyl group, phenyl group and methoxy group from the viewpoint of availability of raw materials and compound stability. , Phenoxy group, 3,5-di-t-butylphenoxy group, fluorine atom, chlorine atom, dimethylamino group. Particularly preferred are a t-butyl group, a trifluoromethyl group, a fluorine atom and a chlorine atom.

Qは、5〜7員環構造のいずれかであり、ヘテロ原子を含んでいてもよい。好ましい環構造の具体例は、ベンゼン環、ピリジン環、フラン環、チオフェン環、又はピロール環である。これらの中で、さらに好ましくはベンゼン環、ピリジン環、又はチオフェン環であり、特に好ましくはベンゼン環、又はピリジン環である。 Q has any of a 5- to 7-membered ring structure and may contain a heteroatom. Specific examples of a preferable ring structure are a benzene ring, a pyridine ring, a furan ring, a thiophene ring, or a pyrrole ring. Among these, a benzene ring, a pyridine ring, or a thiophene ring is more preferable, and a benzene ring or a pyridine ring is particularly preferable.

Qが形成する環構造は置換基を有するものであっても、無置換のものであってもよい。置換基を有する場合、該置換基としては、水酸基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数2〜10のエステル基、炭素数3〜18の置換シリル基、又はハロゲン原子が挙げられる。置換基の好ましい具体例は、メチル基、エチル基、1−プロピル基、イソプロピル基、1−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、1−ペンチル基、1−ヘキシル基、1−ヘプチル基、1−オクチル基、1−ノニル基、1−デシル基、トリシクロヘキシルメチル基、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル基、1−ジメチルプロピル基、1,1,2−トリメチルプロピル基、1,1−ジエチルプロピル基、1−フェニル−2−プロピル基、1,1−ジメチルブチル基、2−ペンチル基、3−ペンチル基、2−ヘキシル基、3−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、2−ヘプチル基、3−ヘプチル基、4−ヘプチル基、2−プロピルヘプチル基、2−オクチル基、3−ノニル基、モノクロロメチル基、ジクロロメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、(4−ヒドロキシブトキシ)カルボニル基、(4−グリシジルブトキシ)カルボニル基、フェノキシカルボニル基、トリメチルシリル基、(ジメチル)(フェニル)シリル基、(ジフェニル)(メチル)シリル基、トリフェニルシリル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子である。これらの中で、さらに好ましくはメチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、トリフルオロメチル基、メトキシ基、イソプロポキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、トリメチルシリル基、フッ素原子、塩素原子であり、特に好ましくはメチル基、t−ブチル基、トリフルオロメチル基、フッ素原子である。 The ring structure formed by Q may have a substituent or may be unsubstituted. When it has a substituent, the substituent includes a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an ester group having 2 to 10 carbon atoms, and a substituted silyl group having 3 to 18 carbon atoms. , Or a halogen atom. Preferred specific examples of the substituent are methyl group, ethyl group, 1-propyl group, isopropyl group, 1-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, 1-pentyl group, 1-hexyl group, 1-heptyl group, 1-octyl group, 1-nonyl group, 1-decyl group, tricyclohexylmethyl group, 1,1-dimethyl-2-phenylethyl group, 1-dimethylpropyl group, 1,1,2-trimethylpropyl group, 1, 1-diethylpropyl group, 1-phenyl-2-propyl group, 1,1-dimethylbutyl group, 2-pentyl group, 3-pentyl group, 2-hexyl group, 3-hexyl group, 2-ethylhexyl group, 2- Heptyl group, 3-heptyl group, 4-heptyl group, 2-propylheptyl group, 2-octyl group, 3-nonyl group, monochloromethyl group, dichloromethyl group, trifluoromethyl group, methoxy group, ethoxy group, isopropoxy Group, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, isopropoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, (4-hydroxybutoxy) carbonyl group, (4-glycidylbutoxy) carbonyl group , Phenoxycarbonyl group, trimethylsilyl group, (dimethyl) (phenyl) silyl group, (diphenyl) (methyl) silyl group, triphenylsilyl group, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom. Among these, more preferably, a methyl group, an isopropyl group, a t-butyl group, a trifluoromethyl group, a methoxy group, an isopropoxy group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a trimethylsilyl group, a fluorine atom and a chlorine atom. Particularly preferred are a methyl group, a t-butyl group, a trifluoromethyl group, and a fluorine atom.

一般式(I)におけるZは窒素原子、又は燐原子を表す。本発明においては、原料の入手容易性及び化合物安定性の観点から、特に好ましいZは窒素原子である。 Z 1 in the general formula (I) represents a nitrogen atom or a phosphorus atom. In the present invention, Z 1 which is particularly preferable from the viewpoint of availability of raw materials and compound stability is a nitrogen atom.

また、Zは(Zからなるイオン対であってよい。ここで、(Zは、酸素原子又は硫黄原子の一価の対カチオンであり、好ましい具体例は、オキソニウム、又はスルホニウムであり、さらに好ましくはオキソニウムである。 Further, Z 1 may be an ion pair consisting of (Z 2 ) + Y −. Here, (Z 2 ) + is a monovalent counter cation of an oxygen atom or a sulfur atom, and preferred specific examples are oxonium or sulfonium, and more preferably oxonium.

は、一価の対アニオンを表す。Yで示される対アニオンは、1価のアニオンであればどのようなものでも良い。Yの具体例としては、フッ化物イオン(F)、塩化物イオン(Cl)、臭化物イオン(Br)、ヨウ化物イオン(I)等のハロゲン化物イオン;テトラフルオロボレート(BF )、ブロモトリフルオロボレート(BBrF )、クロロトリフルオロボレート(BClF )、トリフルオロメトキシボレート(BF(OCH)、トリフルオロエトキシボレート(BF(OC)、トリフルオロアリロキシボレート(BF(OC)、テトラフェニルボレート(B(C )、テトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート(B(3,5−(CF =BArF )、ブロモトリフェニルボレート(BBr(C )、クロロトリフェニルボレート(BCl(C )、メトキシトリフェニルボレート(B(OCH)(C )、エトキシトリフェニルボレート(B(OC)(C )、アリロキシトリフェニルボレート(B(OC)(C )、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(B(C )、ブロモトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(BBr(C )、クロロトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(BCl(C )、メトキシトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(B(OCH)(C )、エトキシトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(B(OC)(C )、アリロキシトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(B(OC)(C )等のボレートイオン;メタンスルホネート(CHSO )、トリフルオロメタンスルホネート(CFSO )、ノナフルオロブタンスルホネート(CSO )、ベンゼンスルホネート(CSO )、p−トルエンスルホネート(p−CH−CSO )などのスルホネートイオン;酢酸イオン(CHCO )、トリフルオロ酢酸イオン(CFCO )、トリクロロ酢酸イオン(CClCO )、プロピオン酸イオン(CCO )、安息香酸イオン(CCO )などのカルボキシレートイオン;ヘキサフルオロホスフェート(PF )などのホスフェートイオン;ヘキサフルオロアルセネートイオン(AsF )などのアルセネートイオン、ヘキサフルオロアンチモネート(SbF )等のアンチモネートイオン;ヘキサフルオロシリケート(SiF )などのシリケートイオン;硫酸イオン(SO 2−)、硝酸イオン(NO )、炭酸イオン(CO 2−)、過塩素酸イオン(ClO )等が挙げられる。本発明においては、原料の入手容易性及び化合物安定性の観点から、YはF、Cl、B(C 、またはBF であることが好ましい。特に好ましくはCl、またはBF である。 Y represents a monovalent counter anion. The counter anion represented by Y − may be any monovalent anion. Specific examples of Y include halide ions such as fluoride ion (F ), chloride ion (Cl ), bromide ion (Br ), and iodide ion (I ); tetrafluoroborate (BF 4). -), bromo trifluoroborate (BBrF 3 -), chloro trifluoroborate (BCLF 3 -), trifluoromethoxy borate (BF 3 (OCH 3) - ), trifluoroethoxy borate (BF 3 (OC 2 H 5 ) -), trifluoroacetic Ali Loki Chevrolet preparative (BF 3 (OC 3 H 5 ) -), tetraphenylborate (B (C 6 H 5) 4 -), tetrakis (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl) borate ( B (3,5- (CF 3) 2 C 6 H 3) 4 - = BArF 4 -), bromo triphenyl borate (BBr (C 6 H 5) 3 -), chlorotrifluoroethylene tetraphenylborate (BCl (C 6 H 5) 3 -), methoxy triphenyl borate (B (OCH 3) (C 6 H 5) 3 -), ethoxy triphenyl borate (B (OC 2 H 5) (C 6 H 5) 3 -), aryloxy triphenyl borate (B (OC 3 H 5) (C 6 H 5) 3 -), tetrakis (pentafluorophenyl) borate (B (C 6 F 5) 4 -), bromotris (pentafluorophenyl) borate (BBr ( C 6 F 5) 3 -) , chlorotris (pentafluorophenyl) borate (BCl (C 6 F 5) 3 -), methoxy tris (pentafluorophenyl) borate (B (OCH 3) (C 6 F 5) 3 - ), ethoxy tris (pentafluorophenyl) borate (B (OC 2 H 5) (C 6 F 5) 3 -), Arirokishitorisu (pentafluorophenyl) borate (B (OC 3 H 5) (C 6 F 5 -) 3) borate ions and the like; methanesulfonate (CH 3 SO 3 -), trifluoromethanesulfonate (CF 3 SO 3 -), nonafluorobutanesulfonate (C 4 F 9 SO 3 - ), benzenesulfonate (C 6 H 5 SO 3 -), p- toluenesulfonate (p-CH 3 -C 6 H 4 Ssulfonate ions such as SO 3 ); acetate ion (CH 3 CO 2 ), trifluoroacetate ion (CF 3 CO 2 ), trichloroacetate ion (CCl 3 CO 2 ), propionate ion (C 2 H 5 −) Carboxylate ions such as CO 2 ) and benzoate ion (C 6 H 5 CO 2 ); Phosphate ions such as hexafluorophosphate (PF 6 ); Arsenate such as hexafluoroarsenate ion (AsF 6 −) - ion, hexafluoroantimonate (SbF 6) antimonate ions such; hexafluorosilicate (SiF 6 -) silicate ions and the like; sulfate ion (SO 4 2-), nitrate ion (NO 3 -), carbonate ions ( CO 3 2-), perchlorate ion (ClO 4 -, etc.). In the present invention, from the viewpoint of availability of raw materials and compound stability, Y is preferably F , Cl , B (C 6 H 5 ) 4 , or BF 4 . Particularly preferably Cl -, or BF 4 - is.

本発明の含窒素縮合多環芳香族化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。これらは例示であり、これらに限定されないのは自明である。 Specific examples of the nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound of the present invention include the following compounds. These are examples, and it is self-evident that they are not limited to these.

Figure 2021172623
Figure 2021172623

[含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法]
本発明の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法は、下記一般式(II)で表される置換芳香族化合物(以下、「化合物(II)」と称す場合がある。)と、一般式(III)で表されるイソキノリノ[4,3,2−de]フェナントリジニウム化合物(以下、「化合物(III)」と称す場合がある。)とを反応させる工程を有することを特徴とする。より具体的には、化合物(II)と、化合物(III)とを反応させて付加した化合物(以下、「開環体」と称す場合がある。)を製造し(以下、この工程を「付加工程」と称す場合がある。)、開環体を分子内で環化させて(以下、この工程を「閉環工程」と称す場合がある。)、前記一般式(I)で表される本発明の含窒素縮合多環芳香族化合物を製造する。
[Method for producing nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compounds]
The method for producing a nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound of the present invention includes a substituted aromatic compound represented by the following general formula (II) (hereinafter, may be referred to as “compound (II)”) and a general formula. It is characterized by having a step of reacting with an isoquinolino [4,3,2-de] phenanthriginium compound represented by (III) (hereinafter, may be referred to as "compound (III)"). .. More specifically, a compound added by reacting compound (II) with compound (III) (hereinafter, may be referred to as a "ring-opening body") is produced (hereinafter, this step is "added". (Sometimes referred to as "step"), the ring-opened compound is cyclized in the molecule (hereinafter, this step may be referred to as "ring-closing step"), and the book represented by the general formula (I). The nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound of the present invention is produced.

Figure 2021172623
Figure 2021172623

(一般式(II)において、Qは前記一般式(I)におけると同義であり、Xはハロゲン原子であり、Wは、ホルミル基、カルボキシル基、チオホルミル基、チオカルボキシル基、炭素数2〜20のアシル基、炭素数2〜20のエステル基、炭素数2〜20の置換エチニル基、フォスファエチニル基、及びシアノ基からなる群より選択される置換基を示す。) (In the general formula (II), Q is synonymous with the above general formula (I), X is a halogen atom, W is a formyl group, a carboxyl group, a thioformyl group, a thiocarboxyl group, and 2 to 20 carbon atoms. Indicates a substituent selected from the group consisting of an acyl group, an ester group having 2 to 20 carbon atoms, a substituted ethynyl group having 2 to 20 carbon atoms, a phosphoethynyl group, and a cyano group.

Figure 2021172623
Figure 2021172623

(一般式(III)において、R〜R10は前記一般式(I)におけると同義であり、Yは一価の対アニオンを表す。) (In the general formula (III), R 1 to R 10 are synonymous with those in the general formula (I), and Y represents a monovalent counter anion.)

化合物(II)としては、開環体を製造することができるもの、即ち、閉環工程を経ることで本発明の含窒素縮合多環芳香族化合物を製造することができるものであればよく、特に制限はない。 The compound (II) may be any compound capable of producing a ring-opened compound, that is, a compound (II) capable of producing a nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound of the present invention through a ring-closing step, particularly. There is no limit.

一般式(II)におけるXは、周期表第17族に属するハロゲン元素を意味し、具体的にはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、好ましくは塩素原子、臭素原子であり、特に好ましくは塩素原子である。 X in the general formula (II) means a halogen element belonging to Group 17 of the periodic table, specifically, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, preferably a chlorine atom and a bromine atom. Particularly preferably, it is a chlorine atom.

一般式(II)におけるWは、ホルミル基、カルボキシル基、チオホルミル基、チオカルボキシル基、炭素数2〜20のアシル基、炭素数2〜20のエステル基、炭素数2〜20の置換エチニル基、フォスファエチニル基、及びシアノ基からなる群より選択される置換基を示す。好ましくはホルミル基、カルボキシル基、炭素数2〜10のエステル基、炭素数2〜10の置換エチニル基、及びシアノ基からなる群より選択される置換基であり、特に好ましくはホルミル基、炭素数2〜10のエステル基、及びシアノ基からなる群より選択される置換基であり、最も好ましくはシアノ基である。 W in the general formula (II) is a formyl group, a carboxyl group, a thioformyl group, a thiocarboxyl group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, an ester group having 2 to 20 carbon atoms, a substituted ethynyl group having 2 to 20 carbon atoms, The substituent selected from the group consisting of a phosphaethynyl group and a cyano group is shown. It is preferably a substituent selected from the group consisting of a formyl group, a carboxyl group, an ester group having 2 to 10 carbon atoms, a substituted ethynyl group having 2 to 10 carbon atoms, and a cyano group, and particularly preferably a formyl group and a carbon number of carbon atoms. It is a substituent selected from the group consisting of 2 to 10 ester groups and a cyano group, and is most preferably a cyano group.

一般式(II)におけるWである炭素数2〜10のアシル基は、好ましくは炭素数2〜8のアシル基である。好ましい具体例は、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ヴァレリル基、イソヴァレリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基が挙げられる。これらの中で、より好ましいアシル基としては、アセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基であり、特に好ましくはアセチル基、ベンゾイル基である。 The acyl group having 2 to 10 carbon atoms, which is W in the general formula (II), is preferably an acyl group having 2 to 8 carbon atoms. Preferred specific examples include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a valeryl group, an isovaleryl group, a pivaloyl group and a benzoyl group. Among these, more preferable acyl groups are acetyl groups, pivaloyl groups and benzoyl groups, and particularly preferably acetyl groups and benzoyl groups.

一般式(II)におけるWである炭素数2〜10のエステル基は、好ましくは炭素数2〜8のエステル基であり、好ましい具体例は、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、(4−ヒドロキシブトキシ)カルボニル基、(4−グリシジルブトキシ)カルボニル基、フェノキシカルボニル基、スクシン酸無水物基、スクシン酸イミド基が挙げられる。これらの中で、より好ましいエステル基は、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基であり、特に好ましくはメトキシカルボニル基である。 The ester group having 2 to 10 carbon atoms, which is W in the general formula (II), is preferably an ester group having 2 to 8 carbon atoms, and preferred specific examples are a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and an n-propoxycarbonyl group. , Isopropoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, (4-hydroxybutoxy) carbonyl group, (4-glycidylbutoxy) carbonyl group, phenoxycarbonyl group, succinic anhydride group, succinateimide group Can be mentioned. Among these, more preferable ester groups are a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, and a t-butoxycarbonyl group, and a methoxycarbonyl group is particularly preferable.

一般式(II)におけるWである炭素数2〜10の置換エチニル基は、好ましくは炭素数2〜8の置換エチニル基であり、好ましい具体例は、フェニルエチニル基、(4−メチル)フェニルエチニル基、(3,5−ジメチル)フェニルエチニル基、(4−ヒドロキシ)フェニルエチニル基、(3,5−ジヒドロキシ)フェニルエチニル基、(4−メトキシ)フェニルエチニル基、(3,5−ジメトキシ)フェニルエチニル基、(4−アセチル)フェニルエチニル基、(4−ジメチルアミノ)フェニルエチニル基、(4−アミノ)フェニルエチニル基、(4−ニトロ)フェニルエチニル基、(4−クロロ)フェニルエチニル基、(4−ブロモ)フェニルエチニル基が挙げられる。これらの中で、より好ましい置換エチニル基は、フェニルエチニル基、(4−アセチル)フェニルエチニル基、(4−ジメチルアミノ)フェニルエチニル基であり、特に好ましくはフェニルエチニル基である。 The substituted ethynyl group having 2 to 10 carbon atoms, which is W in the general formula (II), is preferably a substituted ethynyl group having 2 to 8 carbon atoms, and preferred specific examples are a phenylethynyl group and (4-methyl) phenylethynyl. Group, (3,5-dimethyl) phenylethynyl group, (4-hydroxy) phenylethynyl group, (3,5-dihydroxy) phenylethynyl group, (4-methoxy) phenylethynyl group, (3,5-dimethoxy) phenyl Ethynyl group, (4-acetyl) phenylethynyl group, (4-dimethylamino) phenylethynyl group, (4-amino) phenylethynyl group, (4-nitro) phenylethynyl group, (4-chloro) phenylethynyl group, ( A 4-bromo) phenylethynyl group can be mentioned. Among these, the more preferable substituted ethynyl group is a phenylethynyl group, a (4-acetyl) phenylethynyl group, a (4-dimethylamino) phenylethynyl group, and particularly preferably a phenylethynyl group.

一般式(II)におけるWの好ましい具体例中で、更に好ましい置換基としては、アセチル基、ベンゾイル基、メトキシカルボニル基、フェニルエチニル基、シアノ基が挙げられ、特に好ましくはアセチル基、シアノ基であり、最も好ましくはシアノ基である。 Among the preferable specific examples of W in the general formula (II), further preferable substituents include an acetyl group, a benzoyl group, a methoxycarbonyl group, a phenylethynyl group and a cyano group, and particularly preferably an acetyl group and a cyano group. Yes, most preferably a cyano group.

化合物(III)としては、付加体を製造することができるもの、即ち、付加工程を経ることで本発明の含窒素縮合多環芳香族化合物を製造することができるものであればよく、特に制限はない。 The compound (III) may be any compound capable of producing an adduct, that is, a compound capable of producing the nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound of the present invention through the addition step, and is particularly limited. There is no.

<付加工程>
付加工程は、化合物(II)と、化合物(III)とを溶媒中で、必要に応じて用いられる触媒やpH調整剤の存在下に加熱することで実施される。
<Additional process>
The addition step is carried out by heating compound (II) and compound (III) in a solvent in the presence of a catalyst or pH adjuster, if necessary.

それぞれの化合物の添加量は、反応当量用いればよいが、一般的には、化合物(II)を、化合物(III)に対して5.0〜1.0当量、特に3.0〜1.0当量の過剰量用いることが好ましい。 The amount of each compound added may be a reaction equivalent, but in general, compound (II) is added in an amount of 5.0 to 1.0 equivalent, particularly 3.0 to 1.0, based on compound (III). It is preferable to use an excess amount of the equivalent amount.

反応溶媒としては、反応基質を溶解であるものであればよく、特に制限はないが、例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの炭化水素溶媒、ジエチルエ−テル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、安息香酸メチル、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、ジクロロメタン、アセトニトリル、メタノ−ル、エタノール、イソプロピルアルコ−ル、エチレングリコ−ルなどの極性溶媒が挙げられる。これらの溶媒は、1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The reaction solvent may be any one that dissolves the reaction substrate and is not particularly limited. For example, a hydrocarbon solvent such as n-hexane, n-heptane, toluene, xylene, cyclohexane, or methylcyclohexane, or diethyl ether. , Ethylglycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl acetate, methyl benzoate, acetone, methyl ethyl ketone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, chloroform, dichloromethane, acetonitrile, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc. Solvents can be mentioned. Only one of these solvents may be used, or two or more of these solvents may be mixed and used.

反応溶液中の、化合物(II)で表される化合物と、化合物(III)の濃度は、過度に低いと反応性低下による収率低下の原因となり、過度に高いと副反応を併発することから、反応基質の合計の濃度として0.05〜0.50ミリモル/L、特に0.10〜0.20ミリモル/L程度が好ましい。 If the concentration of the compound represented by compound (II) and the concentration of compound (III) in the reaction solution are excessively low, it causes a decrease in yield due to a decrease in reactivity, and if it is excessively high, a side reaction occurs. The total concentration of the reaction substrates is preferably 0.05 to 0.50 mmol / L, particularly preferably about 0.10 to 0.20 mmol / L.

触媒としては、フッ化セシウム、フッ化カリウム、テトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)、テトラメチルアンモニウムフルオリド(TMAF)、テトラブチルアンモニウム
トリフェニルジフルオロシリケート(TBAT)、ジフルオロトリメチルケイ酸トリス(ジメチルアミノ)スルホニウム(TASF)、炭酸セシウム、塩化セシウム、酢酸セシウム等が挙げられ、特にフッ化セシウム、炭酸セシウム、塩化セシウム、酢酸セシウムが好ましい。これらは、1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。触媒は、化合物(II)に対して0.0001〜0.1000当量の範囲で用いることが好ましい。
Examples of catalysts include cesium fluoride, potassium fluoride, tetrabutylammonium fluoride (TBAF), tetramethylammonium fluoride (TMAF), tetrabutylammonium triphenyldifluorosilicate (TBAT), and tris difluorotrimethylsilicate (dimethylamino). Examples thereof include sulfonium (TASF), cesium carbonate, cesium chloride, and cesium acetate, and cesium fluoride, cesium carbonate, cesium chloride, and cesium acetate are particularly preferable. Only one kind of these may be used, or two or more kinds thereof may be mixed and used. The catalyst is preferably used in the range of 0.0001 to 0.1000 equivalents relative to compound (II).

反応温度が過度に低いと付加環化反応が十分に進行せず、過度に高いと副反応を併発することから、反応温度は50〜250℃、特に100〜200℃の範囲であることが好ましい。 If the reaction temperature is excessively low, the addition cyclization reaction does not proceed sufficiently, and if it is excessively high, side reactions occur, so that the reaction temperature is preferably in the range of 50 to 250 ° C., particularly 100 to 200 ° C. ..

反応時間は、用いる化合物(II)及び化合物(III)の反応性、反応温度によっても異なるが、通常0.5〜12時間程度である。 The reaction time varies depending on the reactivity of the compound (II) and the compound (III) used and the reaction temperature, but is usually about 0.5 to 12 hours.

付加反応は、酸化反応による副生物抑制の観点から窒素等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましいが、大気雰囲気で行ってもよい。 The addition reaction is preferably carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen from the viewpoint of suppressing by-products due to the oxidation reaction, but may be carried out in an air atmosphere.

付加反応終了後、生成した開環体は、閉環工程にそのまま使用することができる。 After the addition reaction is completed, the generated ring-opened body can be used as it is in the ring-closing step.

このような付加工程で得られた開環体は、NMR、質量分析等により同定することができる。 The ring-opened body obtained by such an addition step can be identified by NMR, mass spectrometry and the like.

<閉環工程>
開環体の閉環反応は、得られた開環体を、溶媒に溶解させて、必要に応じて用いられる触媒等の添加剤の存在下に加熱することで行うことができる。
<Ring closure process>
The ring closure reaction of the ring-opening body can be carried out by dissolving the obtained ring-opening body in a solvent and heating in the presence of an additive such as a catalyst used as needed.

閉環工程で用いる溶媒としては、反応基質を溶解であるものであればよく、特に制限はないが、例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの炭化水素溶媒、ジエチルエ−テル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、安息香酸メチル、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、ジクロロメタン、アセトニトリル、メタノ−ル、エタノール、イソプロピルアルコ−ル、エチレングリコ−ルなどの極性溶媒が挙げられる。これらの溶媒は、1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The solvent used in the ring closing step may be any solvent that dissolves the reaction substrate, and is not particularly limited. For example, a hydrocarbon solvent such as n-hexane, n-heptane, toluene, xylene, cyclohexane, or methylcyclohexane. Diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl acetate, methyl benzoate, acetone, methyl ethyl ketone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, chloroform, dichloromethane, acetonitrile, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol Such as polar solvents can be mentioned. Only one of these solvents may be used, or two or more of these solvents may be mixed and used.

閉環反応時の反応溶液中の開環体の濃度は、過度に低いと反応性低下による収率低下の原因となり、過度に高いと副反応を併発することから、溶媒は、開環体濃度として0.01〜0.30ミリモル/L、特に0.02〜0.10ミリモル/Lとなるように用いることが好ましい。 If the concentration of the ring-opening substance in the reaction solution during the ring-closing reaction is excessively low, it causes a decrease in yield due to a decrease in reactivity, and if it is excessively high, a side reaction occurs. It is preferably used so as to be 0.01 to 0.30 mmol / L, particularly 0.02 to 0.10 mmol / L.

用いた化合物(II)が2−クロロベンゾニトリルのように、閉環反応の活性点としてハロゲン原子を有するものである場合、閉環反応活性を高めるために、ジ−tert−ブチル(メチル)ホスホニウムテトラフルオロボラート等の1種又は2種以上を用いることが好ましく、開環体に対して0.5〜2.0当量用いることが好ましい。 When the compound (II) used has a halogen atom as an active point of the ring closure reaction, such as 2-chlorobenzonitrile, di-tert-butyl (methyl) phosphonium tetrafluoro is used to enhance the ring closure reaction activity. It is preferable to use one kind or two or more kinds such as borate, and it is preferable to use 0.5 to 2.0 equivalents with respect to the ring-opened body.

また、閉環工程では、触媒として、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、(1,5−シクロオクタジエン)(メチル)塩化パラジウム、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、ビス(アセトニトリル)ジクロロパラジウム、ビス(ベンゾニトリル)ジクロロパラジウム、(N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン)ジクロロパラジウム、(N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン)ジメチルパラジウム、ビス(アセチルアセトナト)パラジウム、トリフルオロメタンスルホン酸パラジウム、テトラカルボニルニッケル、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル等の1種又は2種以上を用いることが好ましく、触媒は開環体に対して0.10〜0.80当量用いることが好ましい。 In the ring closing step, as catalysts, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, (1,5-cyclooctadiene) (methyl) palladium chloride, palladium chloride, palladium acetate, bis (acetohydrate) dichloropalladium, bis (benzonitrile) ) Dichloropalladium, (N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine) dichloropalladium, (N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine) dimethylpalladium, bis (acetylacetonato) palladium, trifluoromethane It is preferable to use one or more kinds of palladium sulfonate, tetracarbonyl nickel, bis (1,5-cyclooctadien) nickel and the like, and the catalyst is used in an amount of 0.10 to 0.80 equivalent with respect to the ring-opened body. Is preferable.

閉環反応は、上記の反応溶媒に開環体、脱ハロゲン化剤、触媒等の必要量を添加して加熱することで行われる。 The ring closure reaction is carried out by adding a required amount of a ring-opening agent, a dehalogenating agent, a catalyst, or the like to the above reaction solvent and heating the reaction solvent.

閉環反応の反応温度が過度に低いと反応が十分に進行せず、過度に高いと原料の副反応を併発することから、反応温度は50〜250℃、特に100〜200℃の範囲であることが好ましい。 If the reaction temperature of the ring closure reaction is excessively low, the reaction will not proceed sufficiently, and if it is excessively high, side reactions of the raw materials will occur, so the reaction temperature should be in the range of 50 to 250 ° C, especially 100 to 200 ° C. Is preferable.

反応時間は、用いる開環体の閉環反応の活性点の反応性、反応温度によっても異なるが、通常0.5〜24時間程度である。 The reaction time varies depending on the reactivity of the active site of the ring closure reaction of the ring-opening body used and the reaction temperature, but is usually about 0.5 to 24 hours.

閉環反応は、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよく、大気雰囲気で行ってもよい。 The ring closure reaction may be carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, or may be carried out in an atmospheric atmosphere.

閉環反応終了後、生成した閉環体である目的物の本発明の含窒素縮合多環芳香族化合物は、シリカゲルクロマトグラフィー、再結晶化手法などを用いて精製することができる。 After completion of the ring closure reaction, the nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound of the present invention, which is a ring-closed product produced, can be purified by silica gel chromatography, recrystallization method or the like.

本発明の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法の具体的な反応例を以下に示すが、本発明の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法は何ら以下の反応例に限定されるものではない。 Specific reaction examples of the method for producing a nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound of the present invention are shown below, but the method for producing a nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound of the present invention is limited to the following reaction examples. It's not a thing.

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

原料の塩化2−t−ブチル−8−ヒドロイソキノリノ[4,3,2−de]フェナンスリジニウム(化合物1)は、下記文献に記載の方法にて調製した。
S.Ito,Y.Tokimaru,K.Nozaki Chem.Commun.,2015,51,221−224.
The raw material 2-t-butyl-8-hydroisoquinolino [4,3,2-de] phenanthridinium (Compound 1) was prepared by the method described in the following literature.
S. Ito, Y. Tokimaru, K.K. Nozaki Chem. Commun. , 2015, 51,221-224.

[実施例1]9−(t−ブチル)−ジベンゾ[b,mn]ベンゾ[7,8]インドリジノ[2,3,4,5,6−defg]アクリジン(4a)の合成 [Example 1] Synthesis of 9- (t-butyl) -dibenzo [b, mn] benzo [7,8] indridino [2,3,4,5,6-defg] acridine (4a)

<付加工程>

Figure 2021172623
<Additional process>
Figure 2021172623

窒素雰囲気下で、塩化2−t−ブチル−8−ヒドロイソキノリノ[4,3,2−de]フェナンスリジニウム(化合物1)(36mg、0.10mmol)、2−クロロベンゾニトリル(化合物2a)(41mg、0.30mmol)、フッ化セシウム(61mg、0.40mmol)のDMSO溶液(3.0mL)に、ジイソプロピルエチルアミン(0.070mL、0.40mmol)を室温で加え、160℃で12時間撹拌した。室温に冷却後、反応溶液をトルエン(50mL)で希釈し、水(15mL)、飽和塩化ナトリウム水溶液(15mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤を濾過で除いた後に、濃縮して得た粗生成物を塩化メチレン(5mL)に溶解し、2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−p−ベンゾキノン(23mg、0.10mmol)を添加した。この溶液を室温で20分間撹拌した。塩化メチレン(50mL)で希釈した後、混合物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(15mL)および飽和塩化ナトリウム水溶液(15mL)で2回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させた。乾燥剤を濾過で除いた後に、濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して化合物3aを得た。24mg,収率52%。 2-t-Butyl-8-hydroisoquinolino chloride [4,5,2-de] phenanthridinium (Compound 1) (36 mg, 0.10 mmol), 2-chlorobenzonitrile (Compound 1) under a nitrogen atmosphere. 2a) Diisopropylethylamine (0.070 mL, 0.40 mmol) was added to a DMSO solution (3.0 mL) of (41 mg, 0.30 mmol) and cesium fluoride (61 mg, 0.40 mmol) at room temperature, and 12 at 160 ° C. Stirred for hours. After cooling to room temperature, the reaction solution was diluted with toluene (50 mL), washed with water (15 mL) and saturated aqueous sodium chloride solution (15 mL), and dried over sodium sulfate. After removing the desiccant by filtration, the crude product obtained by concentration was dissolved in methylene chloride (5 mL) to add 2,3-dichloro-5,6-dicyano-p-benzoquinone (23 mg, 0.10 mmol). Added. The solution was stirred at room temperature for 20 minutes. After diluting with methylene chloride (50 mL), the mixture was washed twice with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (15 mL) and saturated aqueous sodium chloride solution (15 mL) and dried over sodium sulfate. After removing the desiccant by filtration, the crude product obtained by concentration was purified by silica gel column chromatography to obtain compound 3a. 24 mg, yield 52%.

1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.80-8.70 (m, 1H), 8.52-8.45 (m, 2H), 8.43 (s, 1H), 8.38 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.74 (dd, J = 5.6, 3.6 Hz, 1H), 7.70-7.63 (m, 2H), 7.62 (dd, J = 5.6, 4.0 Hz, 1H), 7.56 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.53-7.44 (m, 3H), 7.35 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 1.58 (s, 9H);
13C NMR (100 MHz, CDCl3, 300 K) δ 147.9, 137.2, 135.4, 135.1, 134.5, 133.0, 129.9, 129.9, 128.7, 128.6, 128.5, 128.0, 127.2, 127.1, 126.6, 126.4, 125.4, 124.2, 123.9, 123.8, 123.0, 122.8, 122.8, 121.9, 120.8, 118.2, 118.0, 35.5, 31.8 (3C).
1 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 8.80-8.70 (m, 1H), 8.52-8.45 (m, 2H), 8.43 (s, 1H), 8.38 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.74 ( dd, J = 5.6, 3.6 Hz, 1H), 7.70-7.63 (m, 2H), 7.62 (dd, J = 5.6, 4.0 Hz, 1H), 7.56 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.53-7.44 (m, 3H), 7.35 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 1.58 (s, 9H);
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 , 300 K) δ 147.9, 137.2, 135.4, 135.1, 134.5, 133.0, 129.9, 129.9, 128.7, 128.6, 128.5, 128.0, 127.2, 127.1, 126.6, 126.4, 125.4, 124.2, 123.9, 123.8, 123.0, 122.8, 122.8, 121.9, 120.8, 118.2, 118.0, 35.5, 31.8 (3C).

<閉環工程>

Figure 2021172623
<Ring closure process>
Figure 2021172623

窒素雰囲気下で、化合物3a(27.5mg、0.06mmol)、酢酸パラジウム(II)(8.1mg、0.036mmol)、ジ−tert−ブチルメチルホスホニウムテトラフルオロホウ酸塩(45mg、0.18mmol)の混合物に、ジメチルホルムアミド(2.0mL)とジアザビシクロウンデセン(0.5mL)を室温で加え、160℃で一晩撹拌した。室温に冷却後、反応溶液をトルエンで希釈し、水で4回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤を濾過で除いた後に、濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して化合物4aを得た。10.8mg,収率43%。 Under a nitrogen atmosphere, compound 3a (27.5 mg, 0.06 mmol), palladium (II) acetate (8.1 mg, 0.036 mmol), di-tert-butylmethylphosphonium tetrafluoroborate (45 mg, 0.18 mmol). ) To the mixture was added dimethylformamide (2.0 mL) and diazabicycloundecene (0.5 mL) at room temperature, and the mixture was stirred at 160 ° C. overnight. After cooling to room temperature, the reaction solution was diluted with toluene, washed 4 times with water and 1 time with saturated aqueous sodium chloride solution, and dried over sodium sulfate. After removing the desiccant by filtration, the crude product obtained by concentration was purified by silica gel column chromatography to obtain compound 4a. 10.8 mg, yield 43%.

1H NMR (400 MHz, CD2Cl2/CS2, 300 K) δ 8.79-8.74 (m, 1H), 8.66 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 8.56 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.55-8.49 (m, 1H), 8.47 (d, J = 2.8 Hz, 2H), 8.32 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.81 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.78-7.69 (m, 3H), 7.61 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 1.64 (s, 9H);
13C NMR (100 MHz, CD2Cl2/CS2, 300 K) δ 148.9, 139.2, 132.9, 130.0, 129.6, 129.2, 129.2, 128.9, 128.7, 128.0, 126.8, 126.7, 126.2, 125.5, 125.0, 124.7, 124.2, 123.7, 123.2, 122.8, 122.3, 121.5, 121.4, 120.2, 120.1, 119.4, 119.1, 36.0, 32.1 (3C).
1 H NMR (400 MHz, CD 2 Cl 2 / CS 2 , 300 K) δ 8.79-8.74 (m, 1H), 8.66 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 8.56 (d, J = 8.4 Hz, 1H) ), 8.55-8.49 (m, 1H), 8.47 (d, J = 2.8 Hz, 2H), 8.32 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.81 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.78-7.69 (m, 3H), 7.61 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 1.64 (s, 9H);
13 C NMR (100 MHz, CD 2 Cl 2 / CS 2 , 300 K) δ 148.9, 139.2, 132.9, 130.0, 129.6, 129.2, 129.2, 128.9, 128.7, 128.0, 126.8, 126.7, 126.2, 125.5, 125.0, 124.7 , 124.2, 123.7, 123.2, 122.8, 122.3, 121.5, 121.4, 120.2, 120.1, 119.4, 119.1, 36.0, 32.1 (3C).

[実施例2]9−(t−butyl)−3−フルオロ−14,15−ジベンゾ[b,mn]ベンゾ[7,8]インドリジノ[2,3,4,5,6−defg]アクリジン(4b)の合成 [Example 2] 9- (t-butyl) -3-fluoro-14,15-dibenzo [b, mn] benzo [7,8] indridino [2,3,4,5,6-defg] acridine (4b) ) Synthesis

<付加工程>

Figure 2021172623
<Additional process>
Figure 2021172623

窒素雰囲気下で、塩化2−t−ブチル−8−ヒドロイソキノリノ[4,3,2−de]フェナンスリジニウム(化合物1)(54mg、0.15mmol)、2−クロロ−4−フルオロ−ベンゾニトリル(化合物2b)(233mg、1.50mmol)、炭酸セシウム(98mg、0.30mmol)の混合物にDMSO(3.0mL)を室温で加え、160℃で12時間撹拌した。室温に冷却後、反応溶液をトルエン(50mL)で希釈し、水(15mL)、飽和塩化ナトリウム水溶液(15mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤を濾過で除いた後に、濃縮して得た粗生成物を塩化メチレン(5mL)に溶解し、2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−p−ベンゾキノン(23mg、0.10mmol)を添加した。この溶液を室温で20分間撹拌した。塩化メチレン(50mL)で希釈した後、混合物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(15mL)および飽和塩化ナトリウム水溶液(15mL)で2回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させた。乾燥剤を濾過で除いた後に、濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して化合物3bを得た。28.7mg,収率40%。 2-t-Butyl-8-hydroisoquinolino chloride [4,5,2-de] phenanthridinium (Compound 1) (54 mg, 0.15 mmol), 2-chloro-4-fluoro under a nitrogen atmosphere. -DMSO (3.0 mL) was added to a mixture of benzonitrile (Compound 2b) (233 mg, 1.50 mmol) and cesium carbonate (98 mg, 0.30 mmol) at room temperature, and the mixture was stirred at 160 ° C. for 12 hours. After cooling to room temperature, the reaction solution was diluted with toluene (50 mL), washed with water (15 mL) and saturated aqueous sodium chloride solution (15 mL), and dried over sodium sulfate. After removing the desiccant by filtration, the crude product obtained by concentration was dissolved in methylene chloride (5 mL) to add 2,3-dichloro-5,6-dicyano-p-benzoquinone (23 mg, 0.10 mmol). Added. The solution was stirred at room temperature for 20 minutes. After diluting with methylene chloride (50 mL), the mixture was washed twice with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (15 mL) and saturated aqueous sodium chloride solution (15 mL) and dried over sodium sulfate. After removing the desiccant by filtration, the crude product obtained by concentration was purified by silica gel column chromatography to obtain compound 3b. 28.7 mg, yield 40%.

IR (neat); cm-1 3071, 2951, 2905, 2867, 1606, 1572, 1530, 1468, 1442, 1414, 1388, 1362, 1257, 1216, 1121, 1038, 965, 895, 863, 821, 783, 759, 729, 698, 687;
1H NMR (400 MHz, CDCl3, 300 K) δ 8.77 (br s, 1H), 8.54-8.46 (m, 2H), 8.44 (s, 1H), 8.40 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.78-7.63 (m, 3H), 7.56-7.48 (m, 2H), 7.42-7.34 (m, 2H), 7.20 (t, J = 6.8 Hz, 1H), 1.59 (s, 9H);
13C NMR (126 MHz, CDCl3, 300 K) δ 163.8, 161.8, 148.2, 137.1, 136.1, 136.0 (d, J = 10 Hz), 134.1 (d, J = 8.6 Hz), 128.8, 128.7, 128.1, 127.4, 126.7, 126.2, 125.1, 124.3, 123.7, 123.6, 123.2, 123.1, 122.9, 122.8, 122.0, 120.9, 118.3, 118.2, 117.3 (d, J = 24 Hz), 114.6 (d, J = 21 Hz), 35.5, 31.8 (3C);
HRMS (ESI) m/z calcd for C31H23ClFN2 [M+H]+ 477.1534, found 477.1542.
IR (neat); cm -1 3071, 2951, 2905, 2867, 1606, 1572, 1530, 1468, 1442, 1414, 1388, 1362, 1257, 1216, 1121, 1038, 965, 895, 863, 821, 783, 759, 729, 698, 687;
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , 300 K) δ 8.77 (br s, 1H), 8.54-8.46 (m, 2H), 8.44 (s, 1H), 8.40 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.78-7.63 (m, 3H), 7.56-7.48 (m, 2H), 7.42-7.34 (m, 2H), 7.20 (t, J = 6.8 Hz, 1H), 1.59 (s, 9H);
13 C NMR (126 MHz, CDCl 3 , 300 K) δ 163.8, 161.8, 148.2, 137.1, 136.1, 136.0 (d, J = 10 Hz), 134.1 (d, J = 8.6 Hz), 128.8, 128.7, 128.1, 127.4, 126.7, 126.2, 125.1, 124.3, 123.7, 123.6, 123.2, 123.1, 122.9, 122.8, 122.0, 120.9, 118.3, 118.2, 117.3 (d, J = 24 Hz), 114.6 (d, J = 21 Hz), 35.5, 31.8 (3C);
HRMS (ESI) m / z calcd for C 31 H 23 ClFN 2 [M + H] + 477.1534, found 477.1542.

<閉環工程>

Figure 2021172623
<Ring closure process>
Figure 2021172623

窒素雰囲気下で、化合物3b(50mg、0.10mmol)、酢酸パラジウム(II)(14mg、0.06mmol)、ジ−tert−ブチルメチルホスホニウムテトラフルオロホウ酸塩(45mg、0.18mmol)の混合物に、ジメチルホルムアミド(2.0mL)とジアザビシクロウンデセン(0.5mL)を室温で加え、160℃で一晩撹拌した。室温に冷却後、反応溶液をトルエンで希釈し、水で4回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤を濾過で除いた後に、濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して化合物4bを得た。18mg,収率41%。 In a nitrogen atmosphere, to a mixture of compound 3b (50 mg, 0.10 mmol), palladium (II) acetate (14 mg, 0.06 mmol), di-tert-butylmethylphosphonium tetrafluoroborate (45 mg, 0.18 mmol). , Dimethylformamide (2.0 mL) and diazabicycloundecene (0.5 mL) were added at room temperature, and the mixture was stirred at 160 ° C. overnight. After cooling to room temperature, the reaction solution was diluted with toluene, washed 4 times with water and 1 time with saturated aqueous sodium chloride solution, and dried over sodium sulfate. After removing the desiccant by filtration, the crude product obtained by concentration was purified by silica gel column chromatography to obtain compound 4b. 18 mg, yield 41%.

IR (neat); cm-1 3067, 2950, 2905, 2868, 2216, 1671, 1601, 1576, 1549, 1527, 1478, 1450, 1417, 1393, 1374, 1324, 1240, 1199, 1181, 1146, 1122, 1043, 969, 941, 876, 851, 821, 800, 759, 694, 656;
1H NMR (400 MHz, CDCl3, 300 K) δ 8.78-8.71 (m, 1H), 8.62 (dd, J = 8.4, 6.0 Hz, 1H), 8.51-8.45 (m, 1H), 8.43 (s, 1H), 8.40 (s, 1H), 8.34 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.24 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 8.17 (dd, J = 10.8, 2.0 Hz, 1H), 7.77-7.68 (m, 3H), 7.39 (dt, J = 8.3, 1.7 Hz, 1H), 1.63 (s, 9H);
13C NMR (100 MHz, CDCl3, 300 K) δ 148.4, 138.9, 132.3, 130.6 (d, J = 7.6 Hz), 129.5, 128.9, 128.8, 127.5, 127.5, 126.2, 126.1, 125.8, 124.9, 124.6, 124.5 (d, J = 9.0 Hz), 124.2, 123.7, 123.2, 122.4, 121.9, 120.1, 119.6, 119.1, 118.6, 115.8 (d, J = 23 Hz), 110.1 (d, J = 23 Hz), 35.7, 32.0 (3C);
HRMS (ESI) m/z calcd for C31H22FN2 [M+H]+ 491.1767, found 441.1761.
IR (neat); cm -1 3067, 2950, 2905, 2868, 2216, 1671, 1601, 1576, 1549, 1527, 1478, 1450, 1417, 1393, 1374, 1324, 1240, 1199, 1181, 1146, 1122, 1043, 969, 941, 876, 851, 821, 800, 759, 694, 656;
1 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , 300 K) δ 8.78-8.71 (m, 1H), 8.62 (dd, J = 8.4, 6.0 Hz, 1H), 8.51-8.45 (m, 1H), 8.43 (s, 1H), 8.40 (s, 1H), 8.34 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.24 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 8.17 (dd, J = 10.8, 2.0 Hz, 1H), 7.77- 7.68 (m, 3H), 7.39 (dt, J = 8.3, 1.7 Hz, 1H), 1.63 (s, 9H);
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 , 300 K) δ 148.4, 138.9, 132.3, 130.6 (d, J = 7.6 Hz), 129.5, 128.9, 128.8, 127.5, 127.5, 126.2, 126.1, 125.8, 124.9, 124.6, 124.5 (d, J = 9.0 Hz), 124.2, 123.7, 123.2, 122.4, 121.9, 120.1, 119.6, 119.1, 118.6, 115.8 (d, J = 23 Hz), 110.1 (d, J = 23 Hz), 35.7, 32.0 (3C);
HRMS (ESI) m / z calcd for C 31 H 22 FN 2 [M + H] + 491.1767, found 441.1761.

[実施例3]9−(t−ブチル)−2−(トリフルオロメチル)ジベンゾ[b,mn]ベンゾ[7,8]インドリジノ[2,3,4,5,6−defg]アクリジン(4c)の合成 [Example 3] 9- (t-butyl) -2- (trifluoromethyl) dibenzo [b, mn] benzo [7,8] indridino [2,3,4,5,6-defg] acridine (4c) Synthesis of

<付加工程>

Figure 2021172623
<Additional process>
Figure 2021172623

窒素雰囲気下で、塩化2−t−ブチル−8−ヒドロイソキノリノ[4,3,2−de]フェナンスリジニウム(化合物1)(54mg、0.15mmol)、2−クロロ−5−トリフルオロメチル−ベンゾニトリル(化合物2c)(308mg、1.50mmol)、炭酸セシウム(98mg、0.30mmol)の混合物にDMSO(3.0mL)を室温で加え、160℃で12時間撹拌した。室温に冷却後、反応溶液をトルエン(50mL)で希釈し、水(15mL)、飽和塩化ナトリウム水溶液(15mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤を濾過で除いた後に、濃縮して得た粗生成物を塩化メチレン(5mL)に溶解し、2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−p−ベンゾキノン(23mg、0.10mmol)を添加した。この溶液を室温で20分間撹拌した。塩化メチレン(50mL)で希釈した後、混合物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(15mL)および飽和塩化ナトリウム水溶液(15mL)で2回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させた。乾燥剤を濾過で除いた後に、濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して化合物3cを得た。50mg,収率63%。 2-t-Butyl-8-hydroisoquinolino chloride [4,5,2-de] phenanthridinium (Compound 1) (54 mg, 0.15 mmol), 2-chloro-5-tri, under a nitrogen atmosphere. DMSO (3.0 mL) was added to a mixture of fluoromethyl-benzonitrile (Compound 2c) (308 mg, 1.50 mmol) and cesium carbonate (98 mg, 0.30 mmol) at room temperature, and the mixture was stirred at 160 ° C. for 12 hours. After cooling to room temperature, the reaction solution was diluted with toluene (50 mL), washed with water (15 mL) and saturated aqueous sodium chloride solution (15 mL), and dried over sodium sulfate. After removing the desiccant by filtration, the crude product obtained by concentration was dissolved in methylene chloride (5 mL) to add 2,3-dichloro-5,6-dicyano-p-benzoquinone (23 mg, 0.10 mmol). Added. The solution was stirred at room temperature for 20 minutes. After diluting with methylene chloride (50 mL), the mixture was washed twice with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (15 mL) and saturated aqueous sodium chloride solution (15 mL) and dried over sodium sulfate. After removing the desiccant by filtration, the crude product obtained by concentration was purified by silica gel column chromatography to obtain compound 3c. 50 mg, yield 63%.

IR (neat); cm-1 3032, 2959, 2913, 2870, 1614, 1573, 1527, 1478, 1444, 1409, 1377, 1339, 1318, 1292, 1265, 1168, 1114, 1084, 1071, 1041, 973, 940, 905, 866, 845, 825, 783, 729, 696;
1H NMR (400 MHz, CDCl3, 300 K) δ 8.76-8.68 (m, 1H), 8.53-8.46 (m, 2H), 8.45 (s, 1H), 8.40 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.01 (s, 1H), 7.78-7.64 (m, 4H), 7.56-7.46 (m, 2H), 7.39 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 1.59 (s, 9H);
13C NMR (100 MHz, CDCl3, 300 K) δ 148.2, 138.9, 137.5, 136.3, 132.7, 130.5, 130.2, 130.1 (q, J = 3.6 Hz), 129.7 (q, J = 33 Hz), 128.8, 128.7, 128.7, 128.1, 127.5, 126.8, 126.6 (q, J = 3.5 Hz), 126.2, 125.1, 124.9, 124.2, 123.8, 123.6, 123.2, 122.9, 122.7, 122.4, 122.0, 121.2, 118.4, 118.2, 35.5, 31.8 (3C);
HRMS (ESI) m/z calcd for C32H23ClF3N2 [M+H]+ 527.1502, found 527.1509.
IR (neat); cm -1 3032, 2959, 2913, 2870, 1614, 1573, 1527, 1478, 1444, 1409, 1377, 1339, 1318, 1292, 1265, 1168, 1114, 1084, 1071, 1041, 973, 940, 905, 866, 845, 825, 783, 729, 696;
1 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , 300 K) δ 8.76-8.68 (m, 1H), 8.53-8.46 (m, 2H), 8.45 (s, 1H), 8.40 (d, J = 8.0 Hz, 1H) , 8.01 (s, 1H), 7.78-7.64 (m, 4H), 7.56-7.46 (m, 2H), 7.39 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 1.59 (s, 9H);
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3, 300 K) δ 148.2, 138.9, 137.5, 136.3, 132.7, 130.5, 130.2, 130.1 (q, J = 3.6 Hz), 129.7 (q, J = 33 Hz), 128.8, 128.7, 128.7, 128.1, 127.5, 126.8, 126.6 (q, J = 3.5 Hz), 126.2, 125.1, 124.9, 124.2, 123.8, 123.6, 123.2, 122.9, 122.7, 122.4, 122.0, 121.2, 118.4, 118.2, 35.5, 31.8 (3C);
HRMS (ESI) m / z calcd for C 32 H 23 ClF 3 N 2 [M + H] + 527.1502, found 527.1509.

<閉環工程> <Ring closure process>

Figure 2021172623
Figure 2021172623

窒素雰囲気下で、化合物3c(46mg、0.090mmol)、酢酸パラジウム(II)(12mg、0.054mmol)、ジ−tert−ブチルメチルホスホニウムテトラフルオロホウ酸塩(40mg、0.16mmol)の混合物に、ジメチルホルムアミド(2.0mL)とジアザビシクロウンデセン(0.5mL)を室温で加え、160℃で一晩撹拌した。室温に冷却後、反応溶液をトルエンで希釈し、水で4回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤を濾過で除いた後に、濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して化合物4cを得た。21mg,収率48%。 In a nitrogen atmosphere, to a mixture of compound 3c (46 mg, 0.090 mmol), palladium (II) acetate (12 mg, 0.054 mmol), di-tert-butylmethylphosphonium tetrafluoroborate (40 mg, 0.16 mmol). , Dimethylformamide (2.0 mL) and diazabicycloundecene (0.5 mL) were added at room temperature, and the mixture was stirred at 160 ° C. overnight. After cooling to room temperature, the reaction solution was diluted with toluene, washed 4 times with water and 1 time with saturated aqueous sodium chloride solution, and dried over sodium sulfate. After removing the desiccant by filtration, the crude product obtained by concentration was purified by silica gel column chromatography to obtain compound 4c. 21 mg, yield 48%.

IR (neat); cm-1 3067, 2964, 2909, 2873, 2237, 1671, 1600, 1572, 1523, 1471, 1457, 1428, 1394, 1360, 1319, 1299, 1270, 1243, 1214, 1166, 1141, 1112, 1074, 1064, 1018, 987, 954, 904, 868, 845, 832, 808, 780, 750, 735, 712, 691, 653;
1H NMR (400 MHz, THF-d8, 300 K) δ 8.77 (s, 1H), 8.72 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.61 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8,52-8.43 (m, 3H), 8.41 (s, 1H), 8.19 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.72 (t, J = 8.4 Hz, 1H), 7.68-7.64 (m, 2H), 7.61 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 1.65 (s, 9H);
13C NMR (100 MHz, THF-d8, 300 K) δ 146.6, 137.1, 129.9, 129.4, 127.7, 127.0, 126.7, 126.6 (q, J = 32 Hz), 126.3, 125.2, 124.6, 124.3, 124.0, 123.8, 123.6, 122.4, 122.2, 122.0, 121.6, 121.0, 120.8, 119.9, 118.8, 118.5 (q, J = 2 Hz), 117.9, 117.7 (q, J = 3 Hz), 117.2, 117.0, 33.6, 29.4 (3C);
HRMS (ESI) m/z calcd for C32H22F3N2 [M+H]+ 491.1735, found 491.1733.
IR (neat); cm -1 3067, 2964, 2909, 2873, 2237, 1671, 1600, 1572, 1523, 1471, 1457, 1428, 1394, 1360, 1319, 1299, 1270, 1243, 1214, 1166, 1141, 1112, 1074, 1064, 1018, 987, 954, 904, 868, 845, 832, 808, 780, 750, 735, 712, 691, 653;
1 H NMR (400 MHz, THF-d8, 300 K) δ 8.77 (s, 1H), 8.72 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.61 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8,52- 8.43 (m, 3H), 8.41 (s, 1H), 8.19 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.72 (t, J = 8.4 Hz, 1H), 7.68-7.64 (m, 2H), 7.61 (t) , J = 8.0 Hz, 1H), 1.65 (s, 9H);
13 C NMR (100 MHz, THF-d8, 300 K) δ 146.6, 137.1, 129.9, 129.4, 127.7, 127.0, 126.7, 126.6 (q, J = 32 Hz), 126.3, 125.2, 124.6, 124.3, 124.0, 123.8 , 123.6, 122.4, 122.2, 122.0, 121.6, 121.0, 120.8, 119.9, 118.8, 118.5 (q, J = 2 Hz), 117.9, 117.7 (q, J = 3 Hz), 117.2, 117.0, 33.6, 29.4 (3C) );
HRMS (ESI) m / z calcd for C 32 H 22 F 3 N 2 [M + H] + 491.1735, found 491.1733.

[実施例4]9−(t−ブチル)−3,14b1,15−トリアザジベンゾ[fg,ij]シクロペンタ[rst]ペンタフェン(4d)の合成 [Example 4] Synthesis of 9- (t-butyl) -3,14b1,15-triazadibenzo [fg, ij] cyclopentane [rst] pentaphen (4d)

<付加工程>

Figure 2021172623
<Additional process>
Figure 2021172623

窒素雰囲気下で、塩化2−t−ブチル−8−ヒドロイソキノリノ[4,3,2−de]フェナンスリジニウム(化合物1)(54mg、0.15mmol)、3−クロロ−4−シアノピリジン(化合物2d)(208mg、1.50mmol)、炭酸セシウム(98mg、0.30mmol)の混合物にDMSO(3.0mL)を室温で加え、160℃で12時間撹拌した。室温に冷却後、反応溶液をトルエン(50mL)で希釈し、水(15mL)、飽和塩化ナトリウム水溶液(15mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤を濾過で除いた後に、濃縮して得た粗生成物を塩化メチレン(5mL)に溶解し、2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−p−ベンゾキノン(23mg、0.10mmol)を添加した。この溶液を室温で20分間撹拌した。塩化メチレン(50mL)で希釈した後、混合物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(15mL)および飽和塩化ナトリウム水溶液(15mL)で2回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させた。乾燥剤を濾過で除いた後に、濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して化合物3dを得た。30mg,収率43%。 2-t-Butyl-8-hydroisoquinolino chloride [4,5,2-de] phenanthridinium (Compound 1) (54 mg, 0.15 mmol), 3-chloro-4-cyano under a nitrogen atmosphere DMSO (3.0 mL) was added to a mixture of pyridine (Compound 2d) (208 mg, 1.50 mmol) and cesium carbonate (98 mg, 0.30 mmol) at room temperature, and the mixture was stirred at 160 ° C. for 12 hours. After cooling to room temperature, the reaction solution was diluted with toluene (50 mL), washed with water (15 mL) and saturated aqueous sodium chloride solution (15 mL), and dried over sodium sulfate. After removing the desiccant by filtration, the crude product obtained by concentration was dissolved in methylene chloride (5 mL) to add 2,3-dichloro-5,6-dicyano-p-benzoquinone (23 mg, 0.10 mmol). Added. The solution was stirred at room temperature for 20 minutes. After diluting with methylene chloride (50 mL), the mixture was washed twice with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (15 mL) and saturated aqueous sodium chloride solution (15 mL) and dried over sodium sulfate. After removing the desiccant by filtration, the crude product obtained by concentration was purified by silica gel column chromatography to obtain compound 3d. 30 mg, yield 43%.

IR (neat); cm-1 3356, 3071, 2959, 2909, 2861, 2226, 1954, 1732, 1588, 1573, 1532, 1492, 1460, 1442, 1413, 1398, 1362, 1338, 1271, 1250, 1205, 1169, 1153, 1133, 1122, 1102, 1090, 1033, 967, 921, 864, 842, 784, 761, 729, 699, 680, 655;
1H NMR (400 MHz, CDCl3, 300 K) δ 8.84 (s, 1H), 8.75-8.67 (m, 2H), 8.55-8.48 (m, 2H), 8.46 (s, 1H), 8.42 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.76-7.65 (m, 3H), 7.59-7.51 (m, 2H), 7.42 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 1.60 (s, 9H);
13C NMR (100 MHz, CDCl3, 300 K) δ 150.1, 148.3, 148.0, 143.4, 143.4, 137.8, 132.5, 131.4, 128.9, 128.7, 128.2, 127.8, 127.1, 126.9, 126.1, 124.7, 124.2, 124.0, 123.6, 123.2, 122.9, 122.7, 122.0, 121.4, 118.4, 118.2, 35.6, 31.8 (3C);
HRMS (ESI) m/z calcd for C30H23ClN3 [M+H]+ 460.1581, found 460.1584.
IR (neat); cm -1 3356, 3071, 2959, 2909, 2861, 2226, 1954, 1732, 1588, 1573, 1532, 1492, 1460, 1442, 1413, 1398, 1362, 1338, 1271, 1250, 1205, 1169, 1153, 1133, 1122, 1102, 1090, 1033, 967, 921, 864, 842, 784, 761, 729, 699, 680, 655;
1 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , 300 K) δ 8.84 (s, 1H), 8.75-8.67 (m, 2H), 8.55-8.48 (m, 2H), 8.46 (s, 1H), 8.42 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.76-7.65 (m, 3H), 7.59-7.51 (m, 2H), 7.42 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 1.60 (s, 9H);
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 , 300 K) δ 150.1, 148.3, 148.0, 143.4, 143.4, 137.8, 132.5, 131.4, 128.9, 128.7, 128.2, 127.8, 127.1, 126.9, 126.1, 124.7, 124.2, 124.0, 123.6, 123.2, 122.9, 122.7, 122.0, 121.4, 118.4, 118.2, 35.6, 31.8 (3C);
HRMS (ESI) m / z calcd for C 30 H 23 ClN 3 [M + H] + 460.1581, found 460.1584.

<閉環工程>

Figure 2021172623
<Ring closure process>
Figure 2021172623

窒素雰囲気下で、化合物3d(30mg、0.065mmol)、酢酸パラジウム(II)(8.8mg、0.039mmol)、ジ−tert−ブチルメチルホスホニウムテトラフルオロホウ酸塩(30mg、0.12mmol)の混合物に、ジメチルホルムアミド(2.0mL)とジアザビシクロウンデセン(0.5mL)を室温で加え、160℃で一晩撹拌した。室温に冷却後、反応溶液をトルエンで希釈し、水で4回、飽和塩化ナトリウム水溶液で1回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤を濾過で除いた後に、濃縮して得た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して化合物4dを得た。24mg,収率87%。 Under a nitrogen atmosphere, compound 3d (30 mg, 0.065 mmol), palladium (II) acetate (8.8 mg, 0.039 mmol), di-tert-butylmethylphosphonium tetrafluoroborate (30 mg, 0.12 mmol). To the mixture was added dimethylformamide (2.0 mL) and diazabicycloundecene (0.5 mL) at room temperature and stirred at 160 ° C. overnight. After cooling to room temperature, the reaction solution was diluted with toluene, washed 4 times with water and 1 time with saturated aqueous sodium chloride solution, and dried over sodium sulfate. After removing the desiccant by filtration, the crude product obtained by concentration was purified by silica gel column chromatography to obtain compound 4d. 24 mg, yield 87%.

IR (neat); cm-1 3201, 3056, 2959, 2904, 2488, 2171, 1667, 1611, 1586,1523, 1477, 1449, 1422, 1394, 1394, 1372, 1336, 1302, 1287, 1244, 1214, 1171, 1147, 1122, 1056, 1017, 974, 935, 870, 831, 816, 767, 696, 687, 679, 656;
1H NMR (400 MHz, CDCl3, 300 K) δ 10.0 (s, 1H), 8.95-8.68 (m, 2H), 8.71 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.58-8.48 (m, 4H), 8.40 (d, J = 7.6 Hz, 1H),7.93 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 7.83-7.75 (m, 2H), 1.67 (s, 9H);
13C NMR (100 MHz, CDCl3, 300 K) 148.9, 140.1, 139.7, 130.7, 129.8, 129.5, 129.1, 127.4, 126.2, 126.1, 126.0, 124.9, 124.1, 124.1, 123.9, 123.2, 122.1, 121.9, 121.8, 120.7, 120.4, 119.9, 119.2, 119.0, 117.1, 116.4, 35.8, 32.0 (3C);
HRMS (ESI) m/z calcd for C30H22N3 [M+H]+ 424.1814, found 424.1818.
IR (neat); cm -1 3201, 3056, 2959, 2904, 2488, 2171, 1667, 1611, 1586, 1523, 1477, 1449, 1422, 1394, 1394, 1372, 1336, 1302, 1287, 1244, 1214, 1171, 1147, 1122, 1056, 1017, 974, 935, 870, 831, 816, 767, 696, 687, 679, 656;
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , 300 K) δ 10.0 (s, 1H), 8.95-8.68 (m, 2H), 8.71 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.58-8.48 (m, 4H) , 8.40 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.93 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 7.83-7.75 (m, 2H), 1.67 (s, 9H);
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 , 300 K) 148.9, 140.1, 139.7, 130.7, 129.8, 129.5, 129.1, 127.4, 126.2, 126.1, 126.0, 124.9, 124.1, 124.1, 123.9, 123.2, 122.1, 121.9, 121.8 , 120.7, 120.4, 119.9, 119.2, 119.0, 117.1, 116.4, 35.8, 32.0 (3C);
HRMS (ESI) m / z calcd for C 30 H 22 N 3 [M + H] + 424.1814, found 424.1818.

Claims (9)

下記一般式(I)で表される含窒素縮合多環芳香族化合物。
Figure 2021172623
(一般式(I)において、R〜R10はそれぞれ独立に、水素原子、或いはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン元素、及びアミノ基からなる群より選択される置換基を表す。Qは、5〜7員環構造のいずれかである。Zは窒素原子、又は燐原子、或いは(Z(ここで、(Zは、酸素原子又は硫黄原子の一価の対カチオン、Yは一価の対アニオンを表す。)を表す。)
A nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound represented by the following general formula (I).
Figure 2021172623
(In the general formula (I), R 1 to R 10 are independently hydrogen atoms, or alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, alkoxy groups, allyloxy groups, halogen elements, and amino groups. Represents a substituent selected from the group consisting of: Q is any of the 5-7 membered ring structures. Z 1 is a nitrogen atom, or a phosphorus atom, or (Z 2 ) + Y (where, (where, Z 2 ) + represents a monovalent counter cation of an oxygen atom or a sulfur atom, and Y represents a monovalent counter anion.)
前記一般式(I)における、Qである環構造が、置換または無置換の、ベンゼン環、ピリジン環、フラン環、チオフェン環、又はピロール環である、請求項1に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物。 The nitrogen-containing condensed polycycle according to claim 1, wherein the ring structure Q in the general formula (I) is a substituted or unsubstituted benzene ring, pyridine ring, furan ring, thiophene ring, or pyrrole ring. Aromatic compounds. 前記一般式(I)における、Qである環構造が、置換または無置換の、ベンゼン環、又はピリジン環である、請求項2に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物。 The nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound according to claim 2, wherein the ring structure of Q in the general formula (I) is a substituted or unsubstituted benzene ring or pyridine ring. 下記一般式(II)で表される置換芳香族化合物と、下記一般式(III)で表されるイソキノリノ[4,3,2−de]フェナントリジニウム化合物とを反応させる工程を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法。
Figure 2021172623
(一般式(II)において、Qは前記一般式(I)におけると同義であり、Xはハロゲン原子であり、Wは、ホルミル基、カルボキシル基、チオホルミル基、チオカルボキシル基、炭素数2〜20のアシル基、炭素数2〜20のエステル基、炭素数2〜20の置換エチニル基、フォスファエチニル基、及びシアノ基からなる群より選択される置換基を示す。)
Figure 2021172623
(一般式(III)において、R〜R10は前記一般式(I)におけると同義であり、Yは一価の対アニオンを表す。)
Claimed to have a step of reacting a substituted aromatic compound represented by the following general formula (II) with an isoquinolino [4,5,2-de] phenanthriginium compound represented by the following general formula (III). Item 3. The method for producing a nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound according to any one of Items 1 to 3.
Figure 2021172623
(In the general formula (II), Q is synonymous with the above general formula (I), X is a halogen atom, W is a formyl group, a carboxyl group, a thioformyl group, a thiocarboxyl group, and 2 to 20 carbon atoms. Indicates a substituent selected from the group consisting of an acyl group, an ester group having 2 to 20 carbon atoms, a substituted ethynyl group having 2 to 20 carbon atoms, a phosphoethynyl group, and a cyano group.
Figure 2021172623
(In the general formula (III), R 1 to R 10 are synonymous with those in the general formula (I), and Y represents a monovalent counter anion.)
前記一般式(II)における、Qである環構造が、置換または無置換の、ベンゼン環、ピリジン環、フラン環、チオフェン環、又はピロール環である、請求項4に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法。 The nitrogen-containing condensed polycycle according to claim 4, wherein the ring structure Q in the general formula (II) is a substituted or unsubstituted benzene ring, pyridine ring, furan ring, thiophene ring, or pyrrole ring. A method for producing an aromatic compound. 前記一般式(II)における、Qである環構造が、置換または無置換の、ベンゼン環、又はピリジン環である、請求項5に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法。 The method for producing a nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound according to claim 5, wherein the ring structure Q in the general formula (II) is a substituted or unsubstituted benzene ring or pyridine ring. 前記一般式(II)における、置換基Wが、ホルミル基、カルボキシル基、炭素数2〜20のエステル基、炭素数2〜20の置換エチニル基、及びシアノ基からなる群より選択される置換基である、請求項4〜6のいずれか1項に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法。 The substituent W in the general formula (II) is selected from the group consisting of a formyl group, a carboxyl group, an ester group having 2 to 20 carbon atoms, a substituted ethynyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a cyano group. The method for producing a nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound according to any one of claims 4 to 6. 前記一般式(II)における、置換基Wが、ホルミル基、炭素数2〜20のエステル基、及びシアノ基からなる群より選択される置換基である、請求項7に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法。 The nitrogen-containing condensed poly according to claim 7, wherein the substituent W in the general formula (II) is a substituent selected from the group consisting of a formyl group, an ester group having 2 to 20 carbon atoms, and a cyano group. A method for producing a ring aromatic compound. 前記一般式(II)における、置換基Wが、シアノ基である、請求項8に記載の含窒素縮合多環芳香族化合物の製造方法。 The method for producing a nitrogen-containing condensed polycyclic aromatic compound according to claim 8, wherein the substituent W in the general formula (II) is a cyano group.
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