JP2022170638A - Multisubstituted diindeno (1,2,3,4-defg: 1',2',3',4'-mnop) chrysene derivative - Google Patents

Multisubstituted diindeno (1,2,3,4-defg: 1',2',3',4'-mnop) chrysene derivative Download PDF

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哲郎 岩澤
Tetsuo Iwazawa
尚樹 吉田
Naoki Yoshida
龍平 赤阪
Ryuhei Akasaka
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Abstract

To provide a diindeno (1,2,3,4-defg: 1',2',3',4'-mnop) chrysene derivative that has four or more substituents facilitating dissolution into organic solvent and four or more oxygen atom-containing functional groups facilitating introduction of a wide range of functional groups.SOLUTION: This invention relates to a diindeno (1,2,3,4-defg: 1',2',3',4'-mnop) chrysene derivative that has four or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group, an alkenyl group, and alkynyl group having a branched-chain structure and four or more oxygen atom-containing functional groups.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体に関する。 The present invention relates to diindeno(1,2,3,4-defg:1',2',3',4'-mnop)chrysene derivatives.

ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン(DIC)はバックミンスターフラーレンC60の一部分を構成する。外観は、お椀型湾曲構造をしており、典型的な非平面性のπ共役系構造を有している。多環式芳香族炭化水素(PAHs)に分類され、組成式C2612の比較的小さな有機分子である。C60の部分構造であることから、C60と似たような有機エレクトロニクス材料・有機半導体材料として期待されている。より具体的には、高い電子受容体としての性質をもとにしたn型半導体としての機能が期待され、電子をキャリアとする小分子型有機エレクトロニクス材料として有望視されている。光量子物性(量子収率・励起寿命)、電子的特性、耐熱性においても潜在的価値が高く、高分子材料や有機太陽電池等有機電子デバイスへ組み込むことが試みられている。 Diindeno(1,2,3,4-defg:1′,2′,3′,4′-mnop)chrysene (DIC) constitutes part of Buckminsterfullerene C60. It has a bowl-shaped curved structure and a typical non-planar π-conjugated structure. They are classified as polycyclic aromatic hydrocarbons ( PAHs ) and are relatively small organic molecules of the composition formula C26H12 . Since it is a partial structure of C60, it is expected as an organic electronic material/organic semiconductor material similar to C60. More specifically, it is expected to function as an n-type semiconductor based on its high electron acceptor property, and is considered promising as a small molecule type organic electronic material that uses electrons as carriers. It has high potential value in optical quantum physical properties (quantum yield/excitation lifetime), electronic properties, and heat resistance, and attempts are being made to incorporate it into organic electronic devices such as polymer materials and organic solar cells.

これまでに、合成の報告は3例にとどまっている。非特許文献1には、ジブロモビフルオレニリデンの1000℃下におけるFVP(瞬間真空熱分解)処理による調製方法が開示されている。非特許文献2には、三塩化アンスラセンの分子内クロスカップリングによる調製方法が開示されている。非特許文献3には、フッ素化ジベンゾ[g,p]クリセンの酸化アルミニウムを用いた180℃下における分子内環化反応による調製方法が開示されている。 So far, only three cases of synthesis have been reported. Non-Patent Document 1 discloses a preparation method by FVP (flash vacuum pyrolysis) treatment of dibromobifluorenylidene at 1000°C. Non-Patent Document 2 discloses a preparation method by intramolecular cross-coupling of anthracene trichloride. Non-Patent Document 3 discloses a preparation method by an intramolecular cyclization reaction of fluorinated dibenzo[g,p]chrysene using aluminum oxide at 180°C.

しかしながら、目的物であるジインデノクリセンだけでなく合成中間体も含めて、有機溶媒に対する溶解性に劣り、各工程の収率が低く、得られる目的物の絶対量も少なかった。また、目的物であるジインデノクリセンはほとんど官能基化されておらず、官能基化するための手法も提示されていない。そのため、事実上、材料としての展開を行うことが困難であった。さらに、分子内環化の効率が悪く、現実的な生産に向いていなかった。 However, not only the target diindenochrysene but also the synthetic intermediates were poorly soluble in organic solvents, the yield in each step was low, and the absolute amount of the target product obtained was small. Moreover, the target product, diindenochrysene, is hardly functionalized, and no method for functionalization has been proposed. Therefore, it was practically difficult to develop it as a material. Furthermore, the efficiency of intramolecular cyclization was poor and not suitable for practical production.

H.E.Bronstein,N.Choi,L.T.Scott, J.Am.Chem.Soc.2002,124,8870-8875.H. E. Bronstein, N.; Choi, L.; T. Scott, J.; Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8870-8875. H.-I.Chang,H.-T.Huang,C.-H.Huang, M.-Y.Kuo,Y.-T.Wu,Chem.Commun.2010,46,7241-7243.H. -I. Chang, H. -T. Huang, C.; -H. Huang, M.; -Y. Kuo, Y.; -T. Wu, Chem. Commun. 2010, 46, 7241-7243. V.Akhmetov,M.Feofanov,S.Troyanov, K.Amsharov,Chem.Eur.J.2019,25,7607-7612.V. Akhmetov, M.; Feofanov, S.; Troyanov, K.; Amsharov, Chem. Eur. J. 2019, 25, 7607-7612.

本発明は、有機溶媒に溶けやすくする4つ以上の置換基と、幅広い官能基を導入しやすくする4つ以上の酸素原子含有官能基を有するジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体を提供することを目的とする。 The present invention provides a diindeno (1,2,3,4-defg:1 An object of the present invention is to provide a ',2',3',4'-mnop) chrysene derivative.

すなわち、本発明は、分岐構造を有するアルキル基、アルケニル基、および、アルキニル基からなる群から選択される置換基を4個以上と、酸素原子含有官能基を4個以上とを有するジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体に関する。 That is, the present invention provides a diindeno (1 ,2,3,4-defg: 1′,2′,3′,4′-mnop) relates to chrysene derivatives.

前記酸素原子含有官能基が、水酸基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、または、アルキニルオキシ基であることが好ましい。 The oxygen atom-containing functional group is preferably a hydroxyl group, an alkoxy group, an alkenyloxy group, or an alkynyloxy group.

ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体は、
下記式

Figure 2022170638000001

Figure 2022170638000002

Figure 2022170638000003

Figure 2022170638000004

Figure 2022170638000005

Figure 2022170638000006
、または、
Figure 2022170638000007

であることが好ましい。 The diindeno(1,2,3,4-defg:1′,2′,3′,4′-mnop) chrysene derivative is
the following formula
Figure 2022170638000001
,
Figure 2022170638000002
,
Figure 2022170638000003
,
Figure 2022170638000004
,
Figure 2022170638000005
,
Figure 2022170638000006
,or,
Figure 2022170638000007

is preferably

また、本発明は、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、または、アルキニルオキシ基4個以上と、酸素原子含有官能基4個以上と、4,5,12,13位にハロゲノ基4個以下とを有するジベンゾ[g,p]クリセン誘導体を、脱ハロゲノ化または脱水素化して、二つの五員環を分子内で構築する分子内環化の工程を含む前記ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体の製造方法に関する。 In addition, the present invention has 4 or more alkoxy groups, alkenyloxy groups, or alkynyloxy groups, 4 or more oxygen atom-containing functional groups, and 4 or less halogeno groups at positions 4, 5, 12, and 13. said diindeno (1,2,3,4-defg : 1′,2′,3′,4′-mnop) relates to a method for producing chrysene derivatives.

本発明のジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体は、4個以上の嵩高い分岐構造を有するアルキル基等を有するので、有機溶媒に対する溶解性が非常に高く、4個以上の水酸基などの酸素原子含有官能基を有するので、高分子材料への組み込みや高分子材料や有機電子材料やオプトエレクトロニクス材料としての展開が可能となる。目的物や合成中間体すべてを液相合成条件下で行うことができるため、スケールアップが可能で収率も高く、目的物等の高生産的な製造が可能である。よって、製品としての展開を見据えた場合に、重要な技術的要素となる。 Since the diindeno(1,2,3,4-defg:1′,2′,3′,4′-mnop)chrysene derivative of the present invention has an alkyl group or the like having a bulky branched structure of 4 or more, It has extremely high solubility in organic solvents and has 4 or more oxygen atom-containing functional groups such as hydroxyl groups. Become. Since all target substances and synthetic intermediates can be performed under liquid-phase synthesis conditions, scale-up is possible, yields are high, and high-productivity production of target substances and the like is possible. Therefore, it becomes an important technical element when considering development as a product.

本発明のジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体は、分岐構造を有するアルキル基、アルケニル基、および、アルキニル基からなる群から選択される置換基を4個以上と、酸素原子含有官能基を4個以上とを有することを特徴とする。ここで、誘導体とは、ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン骨格をそのまま有する化合物だけを意味するものではなく、中心部の6:6-炭素-炭素二重結合への付加反応等を行って得られた化合物も含まれる。 The diindeno(1,2,3,4-defg:1′,2′,3′,4′-mnop)chrysene derivative of the present invention is a group consisting of an alkyl group having a branched structure, an alkenyl group, and an alkynyl group. It is characterized by having 4 or more substituents selected from and 4 or more oxygen atom-containing functional groups. Here, the derivative means not only a compound having a diindeno(1,2,3,4-defg:1′,2′,3′,4′-mnop)chrysene skeleton as it is, but also Also included are compounds obtained by addition reactions to 6:6-carbon-carbon double bonds.

ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセンは、下記構造式

Figure 2022170638000008
で表される化合物である。バックミンスターフラーレンC60の一部分を構成し、お椀型湾曲構造の非平面性π共役系構造を有している。DICについて、各炭素の置換位置を記した模式図を示す。 Diindeno(1,2,3,4-defg:1′,2′,3′,4′-mnop)chrysene has the following structural formula
Figure 2022170638000008
It is a compound represented by It constitutes a part of Buckminsterfullerene C60 and has a nonplanar π-conjugated structure with a bowl-shaped curved structure. A schematic diagram showing the substitution position of each carbon is shown for DIC.

分岐構造を有するアルキル基、アルケニル基、および、アルキニル基からなる群から選択される置換基の個数は4個以上であり、8個以下が好ましい。 The number of substituents selected from the group consisting of alkyl groups, alkenyl groups, and alkynyl groups having a branched structure is 4 or more, preferably 8 or less.

アルキル基、アルケニル基、および、アルキニル基からなる群から選択される置換基の置換位置は特に限定されないが、DICの辺縁部の2、5、8、11位の位置に置換されていることが好ましい。 The substitution position of the substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an alkenyl group and an alkynyl group is not particularly limited. is preferred.

分枝構造を有するアルキル基の炭素数は3~12が好ましく、3~8がより好ましい。例えば、iso-プロピル、iso-ブチル、t-ブチル、2,2-ジメチルプロピル、iso-ヘキシル、iso-ヘプチル、iso-オクチル、iso-ノニル、iso-デシル、iso-ウンデシル、iso-ドデシル等が挙げられる。なかでも、iso-プロピル、iso-ブチル、t-ブチルが好ましい。アルケニル基は、前記アルキル基の内部または末端に二重結合を有する基であり、アルキニル基は、前記アルキル基の内部または末端に三重結合を有する基である。 The number of carbon atoms in the alkyl group having a branched structure is preferably 3-12, more preferably 3-8. For example, iso-propyl, iso-butyl, t-butyl, 2,2-dimethylpropyl, iso-hexyl, iso-heptyl, iso-octyl, iso-nonyl, iso-decyl, iso-undecyl, iso-dodecyl, etc. mentioned. Among them, iso-propyl, iso-butyl and t-butyl are preferred. An alkenyl group is a group having a double bond inside or at the end of the alkyl group, and an alkynyl group is a group having a triple bond inside or at the end of the alkyl group.

アルキル基、アルケニル基、および、アルキニル基の中でも、幅広い種類の有機溶媒に対する溶解性の点で、アルキル基が好ましい。 Among alkyl groups, alkenyl groups, and alkynyl groups, alkyl groups are preferred in terms of solubility in a wide variety of organic solvents.

酸素原子含有官能基の数は4個以上であり、8個以下が好ましい。 The number of oxygen atom-containing functional groups is 4 or more, preferably 8 or less.

酸素原子含有官能基の置換位置は特に限定されないが、それぞれDICの辺縁部の3、4、9、10位の位置に置換されていることが好ましい。 The substitution position of the oxygen atom-containing functional group is not particularly limited, but it is preferable that they are substituted at positions 3, 4, 9 and 10 on the periphery of DIC, respectively.

酸素原子含有官能基としては、水酸基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、ポリオキシアルキレン基などが挙げられる。なかでも、合成の簡便さやコストパフォーマンスの高さの点で、アルコキシ基および水酸基が好ましい。 Oxygen atom-containing functional groups include hydroxyl groups, alkoxy groups, alkenyloxy groups, alkynyloxy groups, polyoxyalkylene groups and the like. Among them, an alkoxy group and a hydroxyl group are preferable in terms of ease of synthesis and high cost performance.

アルコキシ基の炭素数は1~12が好ましく、1~8がより好ましい。例えば、メチルエーテル基、エチルエーテル基、ノルマルプロピルエーテル基、iso-プロピルエーテル基、ノルマルブチルエーテル基、t-ブチルエーテル基、2,2-ジメチルプロピルエーテル基、ペンチルエーテル基、ヘキシルエーテル基、へプチルエーテル基、オクチルエーテル基、ノニルエーテル基、デシルエーテル基、ウンデシルエーテル基、ドデシルエーテル基等が挙げられる。なかでも、メチルエーテル基、エチルエーテル基、ノルマルプロピルエーテル基、iso-プロピルエーテル基、ノルマルブチルエーテル基、t-ブチルエーテル基、が好ましい。アルケニル基は、前記アルキル基の内部または末端に二重結合を有する基であり、アルキニル基は、前記アルキル基の内部または末端に三重結合を有する基である。アルコキシ基は、2つのアルコキシ基が連結して、環を形成していても良い。また、アルコキシ基は、水酸基を有していても良い。 The number of carbon atoms in the alkoxy group is preferably 1-12, more preferably 1-8. For example, methyl ether group, ethyl ether group, normal propyl ether group, iso-propyl ether group, normal butyl ether group, t-butyl ether group, 2,2-dimethylpropyl ether group, pentyl ether group, hexyl ether group, heptyl ether group group, octyl ether group, nonyl ether group, decyl ether group, undecyl ether group, dodecyl ether group and the like. Among them, a methyl ether group, an ethyl ether group, a normal propyl ether group, an iso-propyl ether group, a normal butyl ether group and a t-butyl ether group are preferable. An alkenyl group is a group having a double bond inside or at the end of the alkyl group, and an alkynyl group is a group having a triple bond inside or at the end of the alkyl group. Two alkoxy groups may be linked to form a ring. Moreover, the alkoxy group may have a hydroxyl group.

ポリオキシアルキレン基としては、置換基を有していてもよい直鎖状又は分岐状のアルキルエーテル基が挙げられる。アルキルエーテル基の炭素数は1~12が好ましく、1~8がより好ましい。例えば、メチルエーテル基、エチルエーテル基、ノルマルプロピルエーテル基、イソプロピルエーテル基、n-ブチルエーテル基、2―メチルプロピルエーテル基、n-ペンチルエーテル基、2,2-ジメチルプロピルエーテル基、n-ヘキシルエーテル基、n-ヘプチルエーテル基、n-オクチルエーテル基、n-ノニルエーテル基、n-デシルエーテル基、n-ウンデシルエーテル基、n-ドデシルエーテル基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、プロピルエーテル基、n-ブチルエーテル基、2―メチルプロピルエーテル基、n-ペンチルエーテル基、2,2-ジメチルプロピルエーテル基、n-ヘキシルエーテル基が好ましい。アルケニルエーテル基は、前記アルキルエーテル基の内部または末端に二重結合を有する基であり、アルキニルエーテル基は、前記アルキルエーテル基の内部または末端に三重結合を有する基である。 Polyoxyalkylene groups include linear or branched alkyl ether groups which may have a substituent. The number of carbon atoms in the alkyl ether group is preferably 1-12, more preferably 1-8. For example, methyl ether group, ethyl ether group, normal propyl ether group, isopropyl ether group, n-butyl ether group, 2-methylpropyl ether group, n-pentyl ether group, 2,2-dimethylpropyl ether group, n-hexyl ether group, n-heptyl ether group, n-octyl ether group, n-nonyl ether group, n-decyl ether group, n-undecyl ether group, n-dodecyl ether group, etc., methoxy group, ethoxy group, propyl Ether group, n-butyl ether group, 2-methylpropyl ether group, n-pentyl ether group, 2,2-dimethylpropyl ether group and n-hexyl ether group are preferred. The alkenyl ether group is a group having a double bond inside or at the end of the alkyl ether group, and the alkynyl ether group is a group having a triple bond inside or at the end of the alkyl ether group.

2つのアルコキシ基が連結して環を形成する置換基としては、メチレンジオキシ、エチレンジオキシ、プロピレンジオキシなどが挙げられる。水酸基を有するアルコキシ基としては、ヒドロキシメチルエーテル基、ヒドロキシエチルエーテル基、ヒドロキシプロピルエーテル基、ヒドロキシブチルエーテル基、ヒドロキシペンチルエーテル基、ヒドロキシヘキシルエーテル基、ヒドロキシヘプチルエーテル基、ヒドロキシオクチルエーテル基、ヒドロキシノニルエーテル基、ヒドロキシデシルエーテル基などが挙げられる。 Examples of substituents in which two alkoxy groups are linked to form a ring include methylenedioxy, ethylenedioxy, propylenedioxy and the like. The alkoxy group having a hydroxyl group includes a hydroxymethyl ether group, a hydroxyethyl ether group, a hydroxypropyl ether group, a hydroxybutyl ether group, a hydroxypentyl ether group, a hydroxyhexyl ether group, a hydroxyheptyl ether group, a hydroxyoctyl ether group, and a hydroxynonyl ether group. group, hydroxydecyl ether group, and the like.

ポリオキシアルキレン基は、アルキレンジオールの単独重合体または共重合体の末端の水素を取った置換基である。このような置換基を導入することで、水または水溶性有機溶媒に溶解しやすくなる。ポリオキシアルキレンとしては、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン等が挙げられる。重合度は、ポリエチレングリコールの場合には4~450が好ましく、ポリエチレンオキシドの場合には450~10000が好ましい。 The polyoxyalkylene group is a substituent obtained by removing hydrogen from the terminal of an alkylenediol homopolymer or copolymer. By introducing such a substituent, it becomes easier to dissolve in water or a water-soluble organic solvent. Polyoxyalkylenes include polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxybutylene and the like. The degree of polymerization is preferably 4 to 450 in the case of polyethylene glycol, and 450 to 10,000 in the case of polyethylene oxide.

前記ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体の中でも、下記式

Figure 2022170638000009
(化合物1)、
Figure 2022170638000010
(化合物2)、
Figure 2022170638000011
(化合物3)、
Figure 2022170638000012
(化合物4)、
Figure 2022170638000013
(化合物5)、
Figure 2022170638000014
(化合物6)、または、
Figure 2022170638000015
(化合物7)
で表される化合物が好ましい。 Among the diindeno(1,2,3,4-defg:1′,2′,3′,4′-mnop)chrysene derivatives, the following formula
Figure 2022170638000009
(compound 1),
Figure 2022170638000010
(compound 2),
Figure 2022170638000011
(compound 3),
Figure 2022170638000012
(compound 4),
Figure 2022170638000013
(compound 5),
Figure 2022170638000014
(Compound 6), or
Figure 2022170638000015
(Compound 7)
A compound represented by is preferred.

また、本発明の前記ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体の製造方法は、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、または、アルキニルオキシ基4個以上と、酸素原子含有官能基4個以上と、4,5,12,13位にハロゲノ基4個以下とを有するジベンゾ[g,p]クリセン誘導体を、脱ハロゲノ化または脱水素化して二つの五員環を分子内で構築する分子内環化の工程を含むことを特徴とする。 Further, the method for producing the diindeno(1,2,3,4-defg:1′,2′,3′,4′-mnop)chrysene derivative of the present invention comprises an alkoxy group, an alkenyloxy group, or an alkynyloxy group. A dibenzo[g,p]chrysene derivative having 4 or more groups, 4 or more oxygen atom-containing functional groups, and 4 or less halogeno groups at the 4,5,12,13 positions is dehalogenated or dehydrogenated. It is characterized by including a step of intramolecular cyclization in which two five-membered rings are constructed intramolecularly.

脱ハロゲノ化は、出発物質であるハロゲノ化化合物を、ビス(トリ-tert-ブチルホスフィン)パラジウム、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム、トリスジベンジリデンアセトンビスパラジウム、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム、などのパラジウム錯体に加えて、トリスターシャリーブチルホスフィンやトリシクロヘキシルホスフィンやトリフェニルホスフィンなどの外部配位子の添加によって、合成することができる。 Dehalogenation involves adding the starting halogenated compound to a palladium complex such as bis(tri-tert-butylphosphine)palladium, tetrakistriphenylphosphinepalladium, trisdibenzylideneacetone bispalladium, bisdibenzylideneacetone palladium, and the like. can be synthesized by the addition of external ligands such as tritertiarybutylphosphine, tricyclohexylphosphine and triphenylphosphine.

脱水素化は、ハロゲノ基を4個有するハロゲノ化化合物の一部のハロゲノ基が水素に置換された出発物質を、2、3-ジクロロ-5、6-ジシアノ-パラ-ベンゾキノンや、超原子価ヨウ素や、三臭化ホウ素や、硫黄やセレンなどによって脱水素化することによって、合成することができる。 Dehydrogenation is carried out by converting a starting material in which a halogenated compound having four halogeno groups, in which some of the halogeno groups are substituted with hydrogen, to 2,3-dichloro-5,6-dicyano-para-benzoquinone, hypervalent It can be synthesized by dehydrogenation with iodine, boron tribromide, sulfur, selenium, or the like.

出発物質であって、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、または、アルキニルオキシ基4個以上と、酸素原子含有官能基4個以上と、4,5,12,13位にハロゲノ基4個以下とを有するジベンゾ[g,p]クリセン誘導体は、
(a)アルコキシ基、アルケニルオキシ基、または、アルキニルオキシ基を4個以上有するジベンゾ[g,p]クリセン誘導体と、分岐構造を有するアルキルハライド、アルケニルハライド、または、アルキニルハライドをルイス酸の存在下で反応させる工程、および、
(b)得られた化合物をハロゲン化させる工程
を経て合成することができる。
A starting material having 4 or more alkoxy groups, alkenyloxy groups, or alkynyloxy groups, 4 or more oxygen atom-containing functional groups, and 4 or less halogeno groups at positions 4, 5, 12, and 13 The dibenzo[g,p]chrysene derivative is
(a) a dibenzo[g,p]chrysene derivative having 4 or more alkoxy groups, alkenyloxy groups, or alkynyloxy groups and an alkyl halide, alkenyl halide, or alkynyl halide having a branched structure in the presence of a Lewis acid; and
(b) It can be synthesized through a step of halogenating the obtained compound.

ハロゲン化させる工程の前に、(c)アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基を、三臭化ホウ素や三塩化アルミニウムなどのルイス酸、または、アルカンチオラートなどの塩基性試薬などを用いて、脱アルキル化することで、水酸基に変換した後に、ハロゲン化することもできる。 Before the step of halogenation, (c) an alkoxy group, alkenyloxy group, or alkynyloxy group is treated with a Lewis acid such as boron tribromide or aluminum trichloride, or a basic reagent such as an alkanethiolate, It can also be halogenated after being converted to a hydroxyl group by dealkylation.

工程(a)(フリーデルクラフツ反応)で使用するルイス酸としては、アルミニウム試薬やホウ素試薬等などが挙げられる。なかでも、三塩化アルミニウム、二塩化エチルアルミニウム、一塩化ジエチルアルミニウム、三ヨウ化ホウ素、三臭化ホウ素、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素が好ましい。反応温度は特に限定されず、マイナス78~25℃が好ましい。 Examples of the Lewis acid used in step (a) (Friedel-Crafts reaction) include aluminum reagents and boron reagents. Among them, aluminum trichloride, ethylaluminum dichloride, diethylaluminum monochloride, boron triiodide, boron tribromide, boron trichloride, and boron trifluoride are preferable. The reaction temperature is not particularly limited, and minus 78 to 25°C is preferred.

該フリーデルクラフツ反応を行うと、分岐構造を有するアルキル基を、ジベンゾ[g,p]クリセン誘導体の2、3、6、7、10、11、14、15位の位置に選択的に導入することができる。 The Friedel-Crafts reaction selectively introduces an alkyl group having a branched structure into positions 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14 and 15 of the dibenzo[g,p]chrysene derivative. be able to.

工程(c)(脱アルキル化反応)で使用する試薬としては、三臭化ホウ素や三塩化アルミニウムなどのルイス酸、または、アルカンチオラートなどの塩基性の求核試薬などが挙げられる。この方法により、分岐構造を有するアルキル基等の置換基を4個以上と、酸素原子含有官能基として水酸基を4個以上とを有するジベンゾ[g,p]クリセン誘導体を合成することができる。 Reagents used in step (c) (dealkylation reaction) include Lewis acids such as boron tribromide and aluminum trichloride, and basic nucleophiles such as alkanethiolates. By this method, a dibenzo[g,p]chrysene derivative having 4 or more substituents such as alkyl groups having a branched structure and 4 or more hydroxyl groups as oxygen atom-containing functional groups can be synthesized.

工程(b)(ハロゲン化反応)で使用する試薬としては、臭素、ヨウ素、塩素、一塩化ヨウ素、一臭化ヨウ素、一塩化臭素、N-ブロモスクシンイミド、Nーヨードスクシンイミド、ジメチルジブロモヒダントインなどのハロゲン化剤が挙げられる。この方法により、分岐構造を有するアルキル基等の置換基を4個以上と、酸素原子含有官能基として水酸基を4個以上と、ハロゲノ基を4個以下とを有するジベンゾ[g,p]クリセン誘導体を合成することができる。 Reagents used in step (b) (halogenation reaction) include bromine, iodine, chlorine, iodine monochloride, iodine monobromide, bromine monochloride, N-bromosuccinimide, N-iodosuccinimide, dimethyldibromohydantoin, and the like. Halogenating agents can be mentioned. By this method, a dibenzo[g,p]chrysene derivative having 4 or more substituents such as an alkyl group having a branched structure, 4 or more hydroxyl groups as oxygen atom-containing functional groups, and 4 or less halogeno groups can be synthesized.

前述の方法で得られた化合物において、水酸基を、ヨウ化メチル、ヨウ化エチルなどのハロゲン化アルキルにより、アルキル化することで、アルコキシ基に変換することができる。この方法により、分岐構造を有するアルキル基等の置換基を4個以上と、酸素原子含有官能基としてアルコキシ基を4個以上と、ハロゲノ基を4個以下有するジベンゾ[g,p]クリセン誘導体を合成することができる。 In the compound obtained by the method described above, the hydroxyl group can be converted to an alkoxy group by alkylating with an alkyl halide such as methyl iodide or ethyl iodide. By this method, a dibenzo[g,p]chrysene derivative having 4 or more substituents such as an alkyl group having a branched structure, 4 or more alkoxy groups as oxygen atom-containing functional groups, and 4 or less halogeno groups is obtained. Can be synthesized.

本発明の製造方法により、直接、化合物1や2などのエーテル化合物を合成することができる。化合物3は、化合物1や2などのエーテル化合物を、三塩化アルミニウム、二塩化エチルアルミニウム、一塩化ジエチルアルミニウム、三ヨウ化ホウ素、三臭化ホウ素、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素などのルイス酸試薬により、脱エーテル化することによって、合成することができる。化合物4などのヒドロキシエーテル化合物は、化合物3などのアルコール化合物に、2-クロロエタノール、2ーブロモエタノール、炭酸エチルなどのヒドロキシエチル化剤を反応させることによって合成することができる。化合物5などの環状エーテル化合物は、化合物3などのアルコール化合物に、ブロモクロロエタン、ブロモヨードエタン、ヨードクロロエタンなどのジハロメタンを反応させることによって合成することができる。 Ether compounds such as compounds 1 and 2 can be directly synthesized by the production method of the present invention. Compound 3 is an ether compound such as compound 1 or 2 with a Lewis acid such as aluminum trichloride, ethylaluminum dichloride, diethylaluminum monochloride, boron triiodide, boron tribromide, boron trichloride, boron trifluoride. It can be synthesized by de-etherification with reagents. A hydroxyether compound such as compound 4 can be synthesized by reacting an alcohol compound such as compound 3 with a hydroxyethylating agent such as 2-chloroethanol, 2-bromoethanol, or ethyl carbonate. A cyclic ether compound such as compound 5 can be synthesized by reacting an alcohol compound such as compound 3 with a dihalomethane such as bromochloroethane, bromoiodoethane, or iodochloroethane.

化合物6、化合物7などの誘導体の中心の6:6-炭素-炭素二重結合に、付加反応して得られたジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体は、N-メチルグリシンとホルムアルデヒドからトルエン溶媒の反応系中にて発生させたアゾメチンイリドを反応させて合成したり、ブロモホルムとベンジルトリエチルアンモニウムクロリドと50%水酸化ナトリウム水溶液をベンゼン溶媒の反応系中にて発生させたジブロモカルベン種を反応させて合成したりすることによって合成することができる。 Diindeno (1,2,3,4-defg:1′,2′,3′) obtained by addition reaction to the central 6:6-carbon-carbon double bond of derivatives such as compound 6 and compound 7 ,4′-mnop) chrysene derivatives are synthesized by reacting azomethine ylide generated from N-methylglycine and formaldehyde in a reaction system of toluene solvent, or by reacting bromoform, benzyltriethylammonium chloride and 50% sodium hydroxide. It can be synthesized by reacting an aqueous solution with a dibromocarbene species generated in a reaction system of a benzene solvent.

本発明のジベンゾ[g,p]クリセン誘導体、および、スピロケトン誘導体は、高分子材料、光機能性材料、電子材料の分野に適用される。具体的には、リソグラフィー用材料、有機EL用材料、接着剤等の樹脂用材料、スーパーエンジニアリングプラスチック用材料等が挙げられる。特に、薄膜トランジスターの正孔輸送物質や有機発光ダイオードの発光素子や、その前駆体の化合物として応用可能である。また、屈折率が高く、プラスチックレンズなどの光学材料として応用可能である。 The dibenzo[g,p]chrysene derivative and spiroketone derivative of the present invention are applied to the fields of polymer materials, optical functional materials, and electronic materials. Specific examples include lithography materials, organic EL materials, resin materials such as adhesives, super engineering plastic materials, and the like. In particular, it can be applied as a hole transport material for thin film transistors, light emitting elements for organic light emitting diodes, and precursor compounds thereof. In addition, it has a high refractive index and can be applied as an optical material such as a plastic lens.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

実施例において、禁水反応はアルゴンまたは窒素雰囲気下で行なっており、特に断りのない限り実験は禁水条件で実施した。購入した無水溶媒・試薬は、改めて精製して純度を向上させることなく使用した。薄層クロマトグラフィーとしてMerck silica60F254を使用し、カラムクロマトグラフィーとしてシリカゲル60(関東化学(株)製)を用いた。高分解能質量測定(HRMS)として飛行時間型質量分析法(MALDI-TOFまたはLCMS-IT-TOF)または直接質量分析法(DART-MS)のいずれかを用いた。 In the examples, water-free reactions were carried out in an argon or nitrogen atmosphere, and experiments were carried out under water-free conditions unless otherwise specified. Purchased anhydrous solvents and reagents were used without further purification to improve their purity. Merck silica 60F 254 was used for thin layer chromatography, and silica gel 60 N (manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.) was used for column chromatography. Either time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF or LCMS-IT-TOF) or direct mass spectrometry (DART-MS) was used as high resolution mass spectrometry (HRMS).

H-NMR、13C-NMRスペクトルについては、5mmのQNPプローブを用い、それぞれ400MHz、100MHzで測定した。化学シフト値はδ(ppm)で示しており、それぞれの溶媒中での基準値はH-NMR:CHCl(7.26),CHCl(5.32)、DMSO(2.50);13C-NMR:CDCl(77.0)、DMSO(39.5)としている。分裂のパターンは、s:単一線、d:二重線、t:三重線、q:四重線、m:多重線、br:幅広線で示す。 1 H-NMR and 13 C-NMR spectra were measured at 400 MHz and 100 MHz, respectively, using a 5 mm QNP probe. Chemical shift values are given in δ (ppm), and reference values in respective solvents are 1 H-NMR: CHCl 3 (7.26), CH 2 Cl 2 (5.32), DMSO (2.50). ); 13 C-NMR: CDCl 3 (77.0), DMSO (39.5). Splitting patterns are indicated by s: single line, d: double line, t: triple line, q: quartet, m: multiple line, br: broad line.

Figure 2022170638000016
Figure 2022170638000016

合成例1(3,6,11,14-テトラメトキシ-2,7,10,15-テトライソプロピル-4,5,12,13-テトラブロモ-ジベンゾ[g,p]クリセンの合成)
アルゴン雰囲気下、3,6,11,14-テトラメトキシジベンゾ[g,p]クリセン(4.49g,10mmol)の無水塩化メチレン(50mL)溶液に、室温で塩化アルミニウム(6.40g,48mmol)、2-クロロプロパン(14.6mL,160mmol)を加えた。室温で89時間撹拌後、0℃下で1M塩酸水溶液(200mL)を用いて反応を停止した。水層に対して塩化メチレンで抽出操作(50mL×3)を行い、合わせた有機層を飽和食塩水で洗浄し(50mL)、芒硝乾燥、真空乾燥後、7.51gの粗生成物を得た。シリカゲルを用いた濾過カラム精製操作(展開溶媒はヘキサン/塩化メチレン、4:1)を行い、5.07g(82%)の3,6,11,14-テトラメトキシ-2,7,10,15-テトライソプロピル-ジベンゾ[g,p]クリセン(化合物a)を黄色固体として得た。
Synthesis Example 1 (Synthesis of 3,6,11,14-tetramethoxy-2,7,10,15-tetraisopropyl-4,5,12,13-tetrabromo-dibenzo[g,p]chrysene)
Under an argon atmosphere, aluminum chloride (6.40 g, 48 mmol) was added to a solution of 3,6,11,14-tetramethoxydibenzo[g,p]chrysene (4.49 g, 10 mmol) in anhydrous methylene chloride (50 mL) at room temperature. 2-Chloropropane (14.6 mL, 160 mmol) was added. After stirring at room temperature for 89 hours, the reaction was quenched with 1M hydrochloric acid aqueous solution (200 mL) at 0°C. The aqueous layer was extracted with methylene chloride (50 mL x 3), the combined organic layer was washed with saturated brine (50 mL), dried over Glauber's salt, and dried under vacuum to obtain 7.51 g of crude product. . Filtration column purification using silica gel (developing solvent: hexane/methylene chloride, 4:1) was performed to obtain 5.07 g (82%) of 3,6,11,14-tetramethoxy-2,7,10,15. -tetraisopropyl-dibenzo[g,p]chrysene (compound a) was obtained as a yellow solid.

化合物aのデータ:
HNMR(400MHz,CDCl)8.42(s,4H),8.19(s,4H),3.96(s,12H),3.53(sept,J=6.9Hz,4H),1.45(d,J=6.9Hz,24H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)155.7,137.4,128.2,127.7,125.0,121.0,108.5,55.9,28.0,23.2ppm;
MS(DART-TOF)m/z:617[MH]
IR(neat):2956,2865,1619,1491,1459,1412,1244,1045,877cm―1
HRMS(DART-TOF)calcd for C4249:617.3631[MH],found:617.3626;
Anal.Calcd for C4248:C,82.05;H,7.54.Found:C,82.03;H,7.56.
Data for compound a:
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 8.42 (s, 4H), 8.19 (s, 4H), 3.96 (s, 12H), 3.53 (sept, J = 6.9 Hz, 4H), 1.45 (d, J = 6.9 Hz, 24 H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 155.7, 137.4, 128.2, 127.7, 125.0, 121.0, 108.5, 55.9, 28.0, 23.2 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 617 [MH] + ;
IR (neat): 2956, 2865, 1619, 1491, 1459, 1412, 1244, 1045, 877 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 42 H 49 O 4 : 617.3631 [MH] + , found: 617.3626;
Anal. Calcd for C42H48O4 : C, 82.05 ; H, 7.54. Found: C, 82.03; H, 7.56.

アルゴン雰囲気下、化合物a(6.8g,11mmol)の無水塩化メチレン(55mL)溶液に、0℃下で1M三臭化ホウ素(66mL,66mmol,塩化メチレン溶液)を5分かけて滴下した。0℃下2時間撹拌後、水(125mL)を用いて反応を停止した。水層に対して酢酸エチル(50mL×3)で抽出操作を行い、合わせた有機層を飽和食塩水で洗浄(50mL)、芒硝乾燥、真空乾燥後、5.63gの粗生成物を得た。シリカゲルを用いた濾過カラム精製操作(展開溶媒はトルエン/酢酸エチル、9:1)を行い、4.37g(74%)の3,6,11,14-テトラヒドロキシ-2,7,10,15-テトライソプロピル-ジベンゾ[g,p]クリセン(化合物b)を緑色固体として得た。 Under an argon atmosphere, 1M boron tribromide (66 mL, 66 mmol, methylene chloride solution) was added dropwise at 0° C. to a solution of compound a (6.8 g, 11 mmol) in anhydrous methylene chloride (55 mL) over 5 minutes. After stirring for 2 hours at 0° C., the reaction was quenched with water (125 mL). The aqueous layer was extracted with ethyl acetate (50 mL×3), and the combined organic layer was washed with saturated brine (50 mL), dried over Glauber's salt, and dried under vacuum to obtain 5.63 g of crude product. Filtration column purification using silica gel (developing solvent: toluene/ethyl acetate, 9:1) was performed to obtain 4.37 g (74%) of 3,6,11,14-tetrahydroxy-2,7,10,15. -tetraisopropyl-dibenzo[g,p]chrysene (compound b) was obtained as a green solid.

化合物bのデータ:
HNMR(400MHz,CDCl)8.37(s,4H),8.02(s,4H),5.01(s,4H),3.43(sept,J=6.8Hz,4H),1.48(d,J=6.8 Hz,24H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)151.7,135.2,128.2,126.8,125.5,121.3,113.1,28.3,23.0ppm;
MS(DART-TOF)m/z:561[MH]
IR(neat):3386,2956,2865,1623,1499,1423,1236,1152,989,877cm-1
HRMS(DART-TOF) calcd for C3841:561.3005[MH],found:561.2988.
Data for compound b:
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 8.37 (s, 4H), 8.02 (s, 4H), 5.01 (s, 4H), 3.43 (sept, J = 6.8 Hz, 4H), 1.48 (d, J = 6.8 Hz, 24H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 151.7, 135.2, 128.2, 126.8, 125.5, 121.3, 113.1, 28.3, 23.0 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 561 [MH] + ;
IR (neat): 3386, 2956, 2865, 1623, 1499, 1423, 1236, 1152, 989, 877 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 38 H 41 O 4 : 561.3005 [MH] + , found: 561.2988.

アルゴン雰囲気下、化合物b(5.89g,10.5mmol)の無水塩化メチレン(105mL)溶液に、-20℃下で臭素(50.5mL,50.5mmol,1M塩化メチレン溶液)を5分かけて滴下した。室温まで自然昇温後、2時間撹拌、0℃下で1Mチオ硫酸ナトリウム水溶液(130mL)と1M塩酸水溶液(130mL)を加えて反応を停止した。有機層を分離し、水層に対して酢酸エチル(50mL×3)で抽出操作を行い、合わせた有機層を飽和食塩水で洗浄(50mL)、芒硝乾燥、真空乾燥後、11.2gの粗生成物を得た。シリカゲルを用いた濾過カラム精製操作(展開溶媒はトルエンのみ)を行い、7.39g(80%)の3,6,11,14-テトラヒドロキシ-2,7,10,15-テトライソプロピル-4,5,12,13-テトラブロモジベンゾ[g,p]クリセン(化合物c)を黄色固体として得た。 Under an argon atmosphere, a solution of compound b (5.89 g, 10.5 mmol) in anhydrous methylene chloride (105 mL) was added with bromine (50.5 mL, 50.5 mmol, 1 M methylene chloride solution) at −20° C. over 5 minutes. Dripped. After the temperature was naturally raised to room temperature, the mixture was stirred for 2 hours, and 1M sodium thiosulfate aqueous solution (130 mL) and 1M hydrochloric acid aqueous solution (130 mL) were added at 0°C to stop the reaction. The organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate (50 mL×3). The combined organic layer was washed with saturated brine (50 mL), dried over Glauber's salt, and dried under vacuum to give 11.2 g of crude oil. The product was obtained. A filtration column purification operation using silica gel (developing solvent is only toluene) was performed, and 7.39 g (80%) of 3,6,11,14-tetrahydroxy-2,7,10,15-tetraisopropyl-4, 5,12,13-Tetrabromodibenzo[g,p]chrysene (compound c) was obtained as a yellow solid.

化合物cのデータ:
HNMR(400MHz,CDCl)8.39(s,4H),6.17(s,4H),3.55(qq,J=6.9,6.9Hz,4H),1.53(d,J=6.9Hz,12H),1.42(d,J=6.9Hz,12H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)149.1,135.8,133.4,127.9,124.5,120.9,110.7,29.5,23.0,22.8ppm;
MS(DART-TOF)m/z:877[MH]
IR(neat):3438,2959,2865,1144,752,582cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C3837Br:876.9384[MH],found:876.9352.
Data for compound c:
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 8.39 (s, 4H), 6.17 (s, 4H), 3.55 (qq, J = 6.9, 6.9 Hz, 4H), 1.53 (d , J=6.9 Hz, 12 H), 1.42 (d, J=6.9 Hz, 12 H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 149.1, 135.8, 133.4, 127.9, 124.5, 120.9, 110.7, 29.5, 23.0, 22.8 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 877 [MH] + ;
IR (neat): 3438, 2959, 2865, 1144, 752, 582 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 38 H 37 Br 4 O 4 : 876.9384 [MH] + , found: 876.9352.

アルゴン雰囲気下、化合物c(11.0g,12.6mmol)をアセトン(200mL)に懸濁させ、ヨウ化メチル(31.4mL,504mmol)、ジアザビシクロウンデセン(37.5mL,252mmol)を加えた。室温で12時間撹拌後、3M塩酸水溶液(300mL)を用いて反応を停止した。有機層を分離し、水層に対してトルエン(70mL×3)で抽出操作を行い、合わせた有機層を飽和食塩水で洗浄(100mL)、芒硝乾燥、真空乾燥後、10.8gの粗生成物を得た。シリカゲルを用いたカラム精製操作(展開溶媒はヘキサン/酢酸エチル、19:1)を行い、8.63g(74%)の3,6,11,14-テトラメトキシ-2,7,10,15-テトライソプロピル-4,5,12,13-テトラブロモジベンゾ[g,p]クリセン(化合物d)を黄色固体として得た。 Under an argon atmosphere, compound c (11.0 g, 12.6 mmol) was suspended in acetone (200 mL), and methyl iodide (31.4 mL, 504 mmol) and diazabicycloundecene (37.5 mL, 252 mmol) were added. rice field. After stirring for 12 hours at room temperature, the reaction was quenched with 3M aqueous hydrochloric acid (300 mL). The organic layer was separated, the aqueous layer was extracted with toluene (70 mL×3), the combined organic layer was washed with saturated brine (100 mL), dried over Glauber's salt, and dried under vacuum to give 10.8 g of crude product. got stuff Column purification operation using silica gel (developing solvent: hexane/ethyl acetate, 19:1) was performed to obtain 8.63 g (74%) of 3,6,11,14-tetramethoxy-2,7,10,15- Tetraisopropyl-4,5,12,13-tetrabromodibenzo[g,p]chrysene (compound d) was obtained as a yellow solid.

化合物dのデータ:
HNMR(400MHz,CDCl)8.43(s,4H),4.00(s,12H),3.55(qq,J=6.9,6.9Hz,4H),1.55(d,J=6.9Hz,12H),1.39(d,J=6.9Hz,12H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)154.7,141.9,134.4,130.1,127.1,121.3,118.3,61.8,28.6,24.24,24.16ppm;
MS(DART-TOF)m/z:933[MH]
IR(neat):2955,2928,1456,1389,1330,1254,1040,784cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C4245Br:933.0010[MH],found:932.9991;
Anal.Calcd for C4244Br:C,54.10;H,4.76.Found:C,54.39;H,4.98.
Data for compound d:
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 8.43 (s, 4H), 4.00 (s, 12H), 3.55 (qq, J = 6.9, 6.9 Hz, 4H), 1.55 (d , J=6.9 Hz, 12 H), 1.39 (d, J=6.9 Hz, 12 H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 154.7, 141.9, 134.4, 130.1, 127.1, 121.3, 118.3, 61.8, 28.6, 24.24, 24. 16 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 933 [MH] + ;
IR (neat): 2955, 2928, 1456, 1389, 1330, 1254, 1040, 784 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 42 H 45 Br 4 O 4 : 933.0010 [MH] + , found: 932.9991;
Anal. Calcd for C42H44Br4O4 : C, 54.10 ; H, 4.76 . Found: C, 54.39; H, 4.98.

実施例1(3,4,9,10-テトラメトキシ-2,5,8,11-テトライソプロピル-ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン(化合物1)の合成)
アルゴン雰囲気下、化合物d(140mg,0.15mmol)のDMF(3mL)溶液にN,N-ジイソプロピルエチルアミン(0.2mL,1.2mmol)、ビス(トリ-tert-ブチルホスフィン)パラジウム(0)(77mg,0.15mmol)とトリ-tert-ブチルホスフィン(0.87mL,0.3mmol,10w%ヘキサン溶液)を加えた。室温下のオイルバスに浸し、125℃まで徐々に昇温した。その後23時間攪拌し、室温まで自然降温後、セライトを詰めたグラスフィルターで濾過操作(展開溶媒はトルエン)を行なった。200mLの分液漏斗に移し、飽和食塩水で洗浄(10mL)、芒硝乾燥、真空乾燥を行い、茶黄色の粗生成物を得た。シリカゲルを用いたカラム精製(展開溶媒はヘキサン/トルエン、2:1)を行い、63mg(68%)を黄色固体として得た。
Example 1 (3,4,9,10-tetramethoxy-2,5,8,11-tetraisopropyl-diindeno(1,2,3,4-defg: 1′,2′,3′,4′- mnop) Synthesis of Chrysene (Compound 1))
Under an argon atmosphere, N,N-diisopropylethylamine (0.2 mL, 1.2 mmol), bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0) ( 77 mg, 0.15 mmol) and tri-tert-butylphosphine (0.87 mL, 0.3 mmol, 10 w % hexane solution) were added. It was immersed in an oil bath at room temperature and gradually heated to 125°C. After that, the mixture was stirred for 23 hours, cooled to room temperature naturally, and then filtered through a glass filter packed with celite (developing solvent was toluene). Transferred to a 200 mL separatory funnel, washed with saturated saline (10 mL), dried over Glauber's salt, and dried in a vacuum to obtain a brown-yellow crude product. Column purification using silica gel (developing solvent: hexane/toluene, 2:1) was performed to obtain 63 mg (68%) as a yellow solid.

化合物1のデータ:
HNMR(400MHz,CDCl)8.22(s,4H),4.09(s,12H),3.67(sept,J=6.8Hz,4H),1.44(d,J=6.8Hz,24H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)155.5,145.1,138.2,135.7,130.1,129.4,123.7,64.9,28.7,25.2ppm;
MS(DART-TOF)m/z:613[MH]
IR(neat)2955,2865,1456,1405,1309,1049,1029,989,867cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C4245:613.3318[MH],found;613.3314;
Anal.Calcd for C4244;C,82.32;H,7.24.Found:,82.32;H,7.15.
Data for compound 1:
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 8.22 (s, 4H), 4.09 (s, 12H), 3.67 (sept, J = 6.8 Hz, 4H), 1.44 (d, J = 6 .8Hz, 24H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 155.5, 145.1, 138.2, 135.7, 130.1, 129.4, 123.7, 64.9, 28.7, 25.2 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 613 [MH] + ;
IR (neat) 2955, 2865, 1456, 1405, 1309, 1049, 1029, 989, 867 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 42 H 45 O 4 : 613.3318 [MH] + , found; 613.3314;
Anal. Calcd for C42H44O4 ; C, 82.32 ; H, 7.24. Found:, 82.32; H, 7.15.

Figure 2022170638000017
Figure 2022170638000017

合成例2(3,6,11,14-テトラメトキシ-2,7,10,15-tert-ブチル-4,5,12,13-テトラブロモ-ジベンゾ[g,p]クリセンの合成)
アルゴン雰囲気下、200mLの一口フラスコに3,6,11,14-テトラメトキシジベンゾ[g,p]クリセン(3.59g,8.0mmol)と塩化tert-ブチル(40mL,360mmol)を加えた。室温で10分間撹拌後、二塩化エチルアルミニウム(2mL,2.0mmol,1Mヘキサン溶液)を1分かけて加えた。50℃まで昇温し、12時間撹拌後、0℃下で水(70mL)を用いて反応を停止した。水層に対してトルエンで抽出操作(30mL×3)を行い、合わせた有機層を飽和食塩水で洗浄(100mL)、芒硝乾燥、真空乾燥後、5.80gの粗生成物を得た。シリカゲルを用いた濾過カラム精製操作(展開溶媒はヘキサン/トルエン、9:1)を行い、4.95g(92%)の3,6,11,14-テトラメトキシ-2,7,10,15-テトラ-tert-ブチル-ジベンゾ[g,p]クリセン(化合物e)を黄白色固体として得た。
Synthesis Example 2 (Synthesis of 3,6,11,14-tetramethoxy-2,7,10,15-tert-butyl-4,5,12,13-tetrabromo-dibenzo[g,p]chrysene)
Under an argon atmosphere, 3,6,11,14-tetramethoxydibenzo[g,p]chrysene (3.59 g, 8.0 mmol) and tert-butyl chloride (40 mL, 360 mmol) were added to a 200 mL one-necked flask. After stirring at room temperature for 10 minutes, ethylaluminum dichloride (2 mL, 2.0 mmol, 1 M hexane solution) was added over 1 minute. After heating to 50°C and stirring for 12 hours, the reaction was quenched with water (70 mL) at 0°C. The aqueous layer was extracted with toluene (30 mL×3), and the combined organic layer was washed with saturated brine (100 mL), dried over Glauber's salt, and dried under vacuum to obtain 5.80 g of a crude product. A filtration column purification operation using silica gel (developing solvent is hexane/toluene, 9:1) was performed to obtain 4.95 g (92%) of 3,6,11,14-tetramethoxy-2,7,10,15- Tetra-tert-butyl-dibenzo[g,p]chrysene (compound e) was obtained as a pale yellow solid.

化合物eのデータ:
HNMR(400MHz,CDCl)8.53(s,4H),8.21(s,4H),3.98(s,12H),1.58(s,36H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)157.2,138.5,128.4,127.4,124.8,121.6,109.5,55.6,35.7,30.2ppm;
MS(DART-TOF)m/z:673[MH]
IR(neat)2949,1610,1491,1451,1404,1228,1085,882,838cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C4657:673.4257[MH],found;673.4261;
Anal.Calcd for C4656;C,82.10;H,8.39.Found:C,82.10;H,8.43.
Data for compound e:
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 8.53 (s, 4H), 8.21 (s, 4H), 3.98 (s, 12H), 1.58 (s, 36H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 157.2, 138.5, 128.4, 127.4, 124.8, 121.6, 109.5, 55.6, 35.7, 30.2 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 673 [MH] + ;
IR (neat) 2949, 1610, 1491, 1451, 1404, 1228, 1085, 882, 838 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 46 H 57 O 4 : 673.4257 [MH] + , found; 673.4261;
Anal. Calcd for C46H56O4 ; C, 82.10 ; H, 8.39 . Found: C, 82.10; H, 8.43.

アルゴン雰囲気下、1000mLの一径フラスコにジメチルホルムアミド(180mL)と1-デカンチオール(31mL,150mmol)を加えた。0℃下カリウムtert-ブトキシド(12.6g,112mmol)を加え、15分間撹拌後、室温まで自然昇温し、化合物e(6.30g,9.36mmol)を加えた。145℃まで昇温し、17時間撹拌後、1M塩酸水溶液(120mL)で反応を停止した。水層に対して酢酸エチルで抽出操作(50mL×3)を行い、合わせた有機層を飽和食塩水で洗浄(100mL)、芒硝乾燥、真空乾燥後、30.1gの粗生成物を得た。シリカゲルを用いた濾過カラム精製操作(展開溶媒はトルエン/塩化メチレン、4:1)を行い、4.91g(85%)の3,6,11,14-テトラヒドロキシ-2,7,10,15-テトラ-tert-ブチル-ジベンゾ[g,p]クリセン(化合物f)を緑黄色固体として得た。 Dimethylformamide (180 mL) and 1-decanethiol (31 mL, 150 mmol) were added to a 1000 mL single diameter flask under an argon atmosphere. Potassium tert-butoxide (12.6 g, 112 mmol) was added at 0° C., and after stirring for 15 minutes, the temperature was allowed to rise to room temperature, and compound e (6.30 g, 9.36 mmol) was added. After heating to 145° C. and stirring for 17 hours, the reaction was stopped with 1M hydrochloric acid aqueous solution (120 mL). The aqueous layer was extracted with ethyl acetate (50 mL×3), and the combined organic layer was washed with saturated brine (100 mL), dried over Glauber's salt, and dried under vacuum to obtain 30.1 g of crude product. Filtration column purification using silica gel (developing solvent: toluene/methylene chloride, 4:1) was performed to obtain 4.91 g (85%) of 3,6,11,14-tetrahydroxy-2,7,10,15. -tetra-tert-butyl-dibenzo[g,p]chrysene (compound f) was obtained as a green-yellow solid.

化合物fのデータ:
HNMR(400MHz,CDCl)8.50(s,4H),7.96(s,4H),5.09(s,4H),1.61(s,36H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)152.7,136.6,128.1,126.1,125.0,121.7,114.0,35.3,29.8ppm;
MS(DART-TOF)m/z:616[M]
IR(neat)3598,3538,3379,2952,2909,2865,1619,1415,1165,882cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C4248:616.3553[M],Found;616.3533.
Data for compound f:
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 8.50 (s, 4H), 7.96 (s, 4H), 5.09 (s, 4H), 1.61 (s, 36H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 152.7, 136.6, 128.1, 126.1, 125.0, 121.7, 114.0, 35.3, 29.8 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 616 [M] + ;
IR (neat) 3598, 3538, 3379, 2952, 2909, 2865, 1619, 1415, 1165, 882 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 42 H 48 O 4 : 616.3553 [M] + , Found; 616.3533.

アルゴン雰囲気下、化合物f(6.17g,10mmol)の無水塩化メチレン(104mL)溶液に、-78℃下で臭素(48mL,48mmol,1M塩化メチレン溶液)を15分かけて滴下し、30分間撹拌した。0℃まで昇温し、1時間撹拌後、3Mチオ硫酸ナトリウム水溶液(100mL)と1M塩酸水溶液(130mL)を加えて反応を停止した。有機層を分離し、水層に対して酢酸エチル(50mL×3)で抽出操作を行い、合わせた有機層を飽和食塩水で洗浄(100mL)、芒硝乾燥、真空乾燥後、8.32gの粗生成物を得た。シリカゲルを用いた濾過カラム精製操作(展開溶媒はヘキサン/トルエン、4:1)を行い、4.31g(46%)の3,6,11,14-テトラヒドロキシ-2,7,10,15-テトラ-tert-ブチル-4,5,12,13-テトラブロモジベンゾ[g,p]クリセン(化合物g)を黄色固体として得た。 Under an argon atmosphere, bromine (48 mL, 48 mmol, 1M methylene chloride solution) was added dropwise over 15 minutes to a solution of compound f (6.17 g, 10 mmol) in anhydrous methylene chloride (104 mL) at −78° C., followed by stirring for 30 minutes. did. After heating to 0° C. and stirring for 1 hour, 3M sodium thiosulfate aqueous solution (100 mL) and 1M hydrochloric acid aqueous solution (130 mL) were added to stop the reaction. The organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate (50 mL×3). The combined organic layer was washed with saturated brine (100 mL), dried over Glauber's salt, and dried under vacuum to give 8.32 g of crude oil. The product was obtained. A filtration column purification operation using silica gel (developing solvent is hexane/toluene, 4:1) was performed to obtain 4.31 g (46%) of 3,6,11,14-tetrahydroxy-2,7,10,15- Tetra-tert-butyl-4,5,12,13-tetrabromodibenzo[g,p]chrysene (compound g) was obtained as a yellow solid.

化合物gのデータ:
HNMR(400MHz,CDCl3)8.52(s,4H),6.38(s,4H),1.61(s,36H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)149.6,137.0,133.1,127.9,123.8,121.2,112.2,36.1,29.7ppm;
MS(DART-TOF)m/z:932[M]
IR(neat)3458,2952,2908,2865,1405,1385,1175,1025,875,728cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C4244Br:931.9932[M],found;931.9931.
Data for compound g:
1 H NMR (400 MHz, CDCl3) 8.52 (s, 4H), 6.38 (s, 4H), 1.61 (s, 36H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 149.6, 137.0, 133.1, 127.9, 123.8, 121.2, 112.2, 36.1, 29.7 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 932 [M] + ;
IR (neat) 3458, 2952, 2908, 2865, 1405, 1385, 1175, 1025, 875, 728 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 42 H 44 Br 4 O 4 : 931.9932 [M] + , found; 931.9931.

アルゴン雰囲気下、化合物g(11.1g,12mmol)をアセトン(150mL)に懸濁させ、ヨードメタン(30mL,480mmol)とジアザビシクロウンデセン(36mL,240mmol)を12分かけて加えた。室温で下1時間撹拌後、1M塩酸水溶液(100mL)で反応を停止した。水層に対して塩化メチレンで抽出操作(100mL×3)を行い、合わせた有機層を飽和食塩水で洗浄(100mL)、芒硝乾燥、真空乾燥後、12.5gの粗生成物を得た。シリカゲルを用いた濾過カラム精製操作(展開溶媒はヘキサン/トルエン、2:1)を行い、10.3g(87%)の3,6,11,14-テトラメトキシ-2,7,10,15-テトラ-tert-ブチル-4,5,12,13-テトラブロモジベンゾ[g,p]クリセン(化合物h)を白黄色固体として得た。 Under an argon atmosphere, compound g (11.1 g, 12 mmol) was suspended in acetone (150 mL), and iodomethane (30 mL, 480 mmol) and diazabicycloundecene (36 mL, 240 mmol) were added over 12 minutes. After stirring at room temperature for 1 hour, the reaction was quenched with 1M aqueous hydrochloric acid (100 mL). The aqueous layer was extracted with methylene chloride (100 mL×3), and the combined organic layers were washed with saturated brine (100 mL), dried over Glauber's salt, and dried under vacuum to obtain 12.5 g of crude product. A filtration column purification operation using silica gel (developing solvent is hexane/toluene, 2:1) was performed, and 10.3 g (87%) of 3,6,11,14-tetramethoxy-2,7,10,15- Tetra-tert-butyl-4,5,12,13-tetrabromodibenzo[g,p]chrysene (compound h) was obtained as a white-yellow solid.

化合物hのデータ:
HNMR(400MHz,CDCl)8.53(s,4H),4.15(s,12H),1.59(s,36H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)157.1,142.9,134.1,130.5,126.4,122.1,118.6,61.8,36.1,31.0ppm;
MS(DART-TOF)m/z:989[MH]
IR(neat)2955,2920,2853,1373,1358,1230,1207,1045,827cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C4653Br:989.0636[MH],found;989.0609;
Anal.Calcd for C4652Br;C,55.89;H,5.30.Found:C,55.88;H,5.42.
Data for compound h:
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 8.53 (s, 4H), 4.15 (s, 12H), 1.59 (s, 36H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 157.1, 142.9, 134.1, 130.5, 126.4, 122.1, 118.6, 61.8, 36.1, 31.0 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 989 [MH] + ;
IR (neat) 2955, 2920, 2853, 1373, 1358, 1230, 1207, 1045, 827 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 46 H 53 Br 4 O 4 : 989.0636 [MH] + , found; 989.0609;
Anal. Calcd for C46H52Br4O4 ; C, 55.89 ; H, 5.30 . Found: C, 55.88; H, 5.42.

実施例2(3,4,9,10-テトラメトキシ-2,5,8,11-テトラ-tert-ブチル-ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン(化合物2)の合成)
アルゴン雰囲気下、化合物h(148mg,0.15mmol)のN,N-ジイソプロピルエチルアミン(3mL)溶液にビス(トリ-tert-ブチルホスフィン)パラジウム(0)(77mg,0.15mmol)とトリ-tert-ブチルホスフィン(0.3mL,0.3mmol,1Mヘキサン溶液)を加えた。室温下のオイルバスに浸し125℃まで徐々に昇温した。その後2時間攪拌し、室温まで自然降温後、セライトを詰めたグラスフィルターで濾過操作(展開溶媒はトルエン)を行なった。200mLの分液漏斗に移し、飽和食塩水で洗浄(20mL)、芒硝乾燥、真空乾燥を行い、茶黄色の粗生成物を得た。シリカゲルを用いたカラム精製(展開溶媒はヘキサン/トルエン、2:1)を行い、25mg(25%)を黄色固体として得た。
Example 2 (3,4,9,10-tetramethoxy-2,5,8,11-tetra-tert-butyl-diindeno(1,2,3,4-defg: 1′,2′,3′, 4′-mnop) Synthesis of Chrysene (Compound 2))
Bis(tri-tert-butylphosphine)palladium (0) (77 mg, 0.15 mmol) and tri-tert- Butylphosphine (0.3 mL, 0.3 mmol, 1M hexane solution) was added. It was immersed in an oil bath at room temperature and gradually heated to 125°C. After stirring for 2 hours, the mixture was naturally cooled to room temperature, and filtered through a glass filter packed with celite (developing solvent was toluene). Transferred to a 200 mL separatory funnel, washed with saturated brine (20 mL), dried over Glauber's salt, and dried in a vacuum to obtain a brown-yellow crude product. Column purification using silica gel (developing solvent: hexane/toluene, 2:1) was performed to obtain 25 mg (25%) as a yellow solid.

化合物2のデータ:
HNMR(400MHz,CDCl)8.30(s,4H),4.04(s,12H),1.62(s,36H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)157.6,145.9,138.3,135.0,130.1,127.9,123.6,63.6,37.0,31.6ppm;
MS(DART-TOF)m/z:669[MH]
IR(neat)2952,1395,1292,1244,1221,993cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C4653:669.3944[MH] found;669.3934;
Anal. Calcd for C4652;C,82.60;H,7.84.Found:C,82.60;H,7.84.
Data for compound 2:
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 8.30 (s, 4H), 4.04 (s, 12H), 1.62 (s, 36H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 157.6, 145.9, 138.3, 135.0, 130.1, 127.9, 123.6, 63.6, 37.0, 31.6 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 669 [MH] + ;
IR (neat) 2952, 1395, 1292, 1244, 1221, 993 cm -1 ;
HRMS (DART - TOF) calcd for C46H53O4 : 669.3944 [MH] + found; 669.3934;
Anal. Calcd for C46H52O4 ; C, 82.60 ; H, 7.84. Found: C, 82.60; H, 7.84.

Figure 2022170638000018
Figure 2022170638000018

実施例3(3,4,9,10-テトラヒドロキシ-2,5,8,11-テトライソプロピル-ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン(化合物3)の合成)
アルゴン雰囲気下、3,4,9,10-テトラメトキシ-2,5,8,11-テトライソプロピル-ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン化合物1(612mg、1.0mmol)のCHCl(10mL)溶液に1M三臭化ホウ素(4.8mL、4.8mmol)を0℃下で4分かけて滴下し、15分撹拌した。その後、室温に自然昇温して4時間反応させ、0℃下で水(20mL)を用いて反応を停止した。反応溶液を酢酸エチルに溶解させ、水層に対して酢酸エチルで抽出操作(20mL×3)を行った。合わせた有機層を飽和食塩水洗浄(20mL)、芒硝乾燥、真空乾燥を行い、粗生成物を得た。シリカゲルを用いたカラム精製(展開溶媒はトルエン/酢酸エチル、19:1)を行い419mg(74%)の化合物3を黄緑色固体として得た。
Example 3 (3,4,9,10-tetrahydroxy-2,5,8,11-tetraisopropyl-diindeno(1,2,3,4-defg: 1′,2′,3′,4′- mnop) Synthesis of chrysene (compound 3))
Under an argon atmosphere, 3,4,9,10-tetramethoxy-2,5,8,11-tetraisopropyl-diindeno (1,2,3,4-defg: 1′,2′,3′,4′- mnop) To a CH 2 Cl 2 (10 mL) solution of chrysene compound 1 (612 mg, 1.0 mmol) was added dropwise 1 M boron tribromide (4.8 mL, 4.8 mmol) at 0° C. over 4 minutes, and Stirred. After that, the temperature was naturally raised to room temperature, the reaction was allowed to proceed for 4 hours, and the reaction was stopped using water (20 mL) at 0°C. The reaction solution was dissolved in ethyl acetate, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate (20 mL×3). The combined organic layer was washed with saturated brine (20 mL), dried over Glauber's salt, and dried in a vacuum to obtain a crude product. Column purification using silica gel (developing solvent: toluene/ethyl acetate, 19:1) was performed to obtain 419 mg (74%) of compound 3 as a yellowish green solid.

化合物3のデータ
HNMR(400MHz,CDCl)8.05(s,4H),7.04(s,4H),3.39(sept,J=6.8Hz,4H),1.45(d,J=6.8Hz,24H)ppm;
13CNMR(100MHz,DMSO-d)148.2,139.0,137.0,136.3,127.7,124.7,123.0,27.5,23.6ppm;
MS(DART-TOF)m/z:557[MH]
IR(neat)3391,2955,2928,1433,1286,1190,1160,1049,863,634,582cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C3837:557.2692[MH],found;557.2692.
Data for Compound 3
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 8.05 (s, 4H), 7.04 (s, 4H), 3.39 (sept, J = 6.8 Hz, 4H), 1.45 (d, J = 6 .8Hz, 24H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, DMSO-d6) 148.2, 139.0, 137.0 , 136.3, 127.7, 124.7, 123.0, 27.5, 23.6 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 557 [MH] + ;
IR (neat) 3391, 2955, 2928, 1433, 1286, 1190, 1160, 1049, 863, 634, 582 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 38 H 37 O 4 : 557.2692 [MH] + , found; 557.2692.

実施例4 2,2’,2’’,2’’’-(2,5,8,11,テトライソプロピルジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン-1,6,7,12-テトライル)テトラキス(オキシ))テトラキス(エタン-1-オール)(化合物4)の合成)
アルゴン雰囲気下、化合物3(111mg,0.2mmol)のMeOH(12mL)溶液に炭酸カリウム(332mg,2.4mmol)と2-クロロエタノール(0.6mL,7.2mmol)を加えた。50℃下で46時間攪拌し、0℃下で1M塩酸(10mL)を用いて反応を停止した。反応溶液を酢酸エチルに溶解させ、水層に対して酢酸エチルで抽出操作(10mL×3)を行った。合わせた有機層を飽和食塩水洗浄(10mL×3)、芒硝乾燥、真空乾燥を行い、粗生成物を得た。シリカゲルを用いたカラム精製(展開溶媒は酢酸エチル/ヘキサン、2:1)を行い88mg(61%)の化合物4を黄色固体として得た。
Example 4 2,2′,2″,2′″-(2,5,8,11,tetraisopropyldiindeno(1,2,3,4-defg:1′,2′,3′ ,4′-mnop)chrysene-1,6,7,12-tetrayl)tetrakis(oxy))tetrakis(ethan-1-ol) (compound 4) synthesis)
Under an argon atmosphere, potassium carbonate (332 mg, 2.4 mmol) and 2-chloroethanol (0.6 mL, 7.2 mmol) were added to a MeOH (12 mL) solution of compound 3 (111 mg, 0.2 mmol). The mixture was stirred at 50°C for 46 hours and quenched with 1M hydrochloric acid (10 mL) at 0°C. The reaction solution was dissolved in ethyl acetate, and the aqueous layer was subjected to an extraction operation (10 mL×3) with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with saturated brine (10 mL×3), dried over Glauber's salt, and dried in a vacuum to obtain a crude product. Column purification using silica gel (developing solvent: ethyl acetate/hexane, 2:1) was performed to obtain 88 mg (61%) of compound 4 as a yellow solid.

化合物4のデータ
HNMR(400MHz,CDCl)8.26(s,4H),4.28(t,J=4.0Hz,8H),4.01(t,J=4.0Hz,8H),3.86(brs,4H),3.64(sept,J=6.8Hz,4H),1.45(d,J=6.8Hz,24H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)152.2,144.6,137.6,135.0,130.2,129.0,124.0,78.8,62.0,28.0,24.7ppm;
MS(DART-TOF)m/z:733[MH]
IR(neat)3347,2956,2921,1425,1284,1180,1053,870cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C4652:733.3740[MH],found;733.3724.
Data for Compound 4
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 8.26 (s, 4H), 4.28 (t, J = 4.0 Hz, 8H), 4.01 (t, J = 4.0 Hz, 8H), 3.86 (brs, 4H), 3.64 (sept, J=6.8Hz, 4H), 1.45 (d, J=6.8Hz, 24H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 152.2, 144.6, 137.6, 135.0, 130.2, 129.0, 124.0, 78.8, 62.0, 28.0, 24. 7 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 733 [MH] + ;
IR (neat) 3347, 2956, 2921, 1425, 1284, 1180, 1053, 870 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 46 H 52 O 8 : 733.3740 [MH] + , found; 733.3724.

Figure 2022170638000019
Figure 2022170638000019

実施例5(10,16,21,27-テトラキス(イソプロピル)-12,14,23,25-テトラオキサデカシクロ(17.13.0.02,30.03,7.04,18.05,15.06,11.08,29.022,32.028,31)ドトリアコンタ-1(32),2,4,6,8,10,15,17,19,21,26,28,30-トリデカエン(化合物5)の合成)
アルゴン雰囲気下、化合物3(168mg,0.3mmol)のDMSO(3.0mL)とトルエン(0.75mL)溶液に炭酸カリウム(166mg,1.2mmol)とブロモクロロエタン(1.5mL,6.0mmol)を加えた。55℃で2時間攪拌し、0℃下で水(3mL)を用いて反応を停止した。反応溶液を塩化メチレンに溶解させ、水層に対して塩化メチレンで抽出操作(10mL×3)を行った。合わせた有機層を飽和食塩水で洗浄(10mL×3)、芒硝乾燥、真空乾燥を行い、粗生成物を得た。シリカゲルを用いた濾過カラム精製(展開溶媒はヘキサン/酢酸エチル、9:1)を行い、148mg(85%)の化合物5を黄色固体として得た。
Example 5 (10,16,21,27-tetrakis(isopropyl)-12,14,23,25-tetraoxadecacyclo(17.13.0.0 2,30.0 3,7.0 4,18 .0 5,15 .0 6,11 .0 8,29 .0 22,32 .0 28,31 ) Dotria contour 1 (32),2,4,6,8,10,15,17,19,21 ,26,28,30-tridecaene (compound 5) synthesis)
Potassium carbonate (166 mg, 1.2 mmol) and bromochloroethane (1.5 mL, 6.0 mmol) were added to a solution of compound 3 (168 mg, 0.3 mmol) in DMSO (3.0 mL) and toluene (0.75 mL) under an argon atmosphere. was added. The mixture was stirred at 55°C for 2 hours and quenched with water (3 mL) at 0°C. The reaction solution was dissolved in methylene chloride, and the aqueous layer was subjected to an extraction operation (10 mL×3) with methylene chloride. The combined organic layer was washed with saturated brine (10 mL×3), dried over Glauber's salt, and dried in a vacuum to obtain a crude product. Filtration column purification using silica gel (developing solvent: hexane/ethyl acetate, 9:1) was performed to obtain 148 mg (85%) of compound 5 as a yellow solid.

化合物5のデータ
HNMR(400MHz,CDCl)7.82(s,4H),6.68(d,J=7.3Hz,2H),6.18(d,J=7.3Hz,2H),3.42(qq,J=6.9,6.9 Hz,4H),1.44(d,J=6.9Hz,12H),1.22(d,J=6.9Hz,12H) ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)156.4,141.8,141.4,137.8,132.0,126.7,122.4,96.6,28.9,24.2,23.7ppm;
MS(DART-TOF)m/z:581[MH]
IR(neat)2955,1460,1420,1298,1223,938cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C4037:581.2692[MH],found;581.2662;
Anal.Calcd for C4036;C,82.73;H,6.25.Found: C,82.72;H,6.41.
Data for Compound 5
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 7.82 (s, 4H), 6.68 (d, J = 7.3 Hz, 2H), 6.18 (d, J = 7.3 Hz, 2H), 3.42 (qq, J = 6.9, 6.9 Hz, 4H), 1.44 (d, J = 6.9 Hz, 12H), 1.22 (d, J = 6.9 Hz, 12H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 156.4, 141.8, 141.4, 137.8, 132.0, 126.7, 122.4, 96.6, 28.9, 24.2, 23. 7 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 581 [MH] + ;
IR (neat) 2955, 1460, 1420, 1298, 1223, 938 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 40 H 37 O 4 : 581.2692 [MH] + , found; 581.2662;
Anal. Calcd for C40H36O4 ; C, 82.73 ; H, 6.25. Found: C, 82.72; H, 6.41.

Figure 2022170638000020
Figure 2022170638000020

実施例6(3,4,9,10-テトラメトキシ-2,5,8,11-テトライソプロピル-14-メチル-3a2, 3b2-(メタノイミノメタノ)ジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン(化合物6)の合成)
アルゴン雰囲気下、テトラメトキシジインデノクリセン化合物1(61mg,0.1 mmol)のトルエン(30mL)溶液にN-メチルグリシン(18mg,0.2mmol)とパラホルムアルデヒド(15mg,0.5mmol)を加えた。反応系中で形成される水はディーン・スターク装置を取り付けて除去した。125℃で15分撹拌した後、N-メチルグリシン(18mg,0.2mmol)とパラホルムアルデヒド(15mg,0.5mmol)を15分間隔で添加し、合計23回加えた。その後、24時間攪拌し、室温まで冷却後、反応溶液をトルエンに溶解させ、有機層を水洗浄(10mL×3)、飽和食塩水で洗浄(10mL)、芒硝乾燥、真空乾燥を行い、粗生成物を得た。シリカゲルを用いたカラム精製(展開溶媒はヘキサン/酢酸エチル、19:1)を行い19mg(29%)の化合物6を黄色固体として得た。
Example 6 (3,4,9,10-Tetramethoxy-2,5,8,11-tetraisopropyl-14-methyl-3a 2 ,3b 2 -(methanoiminomethano)diindeno(1,2,3,4 -defg: Synthesis of 1′,2′,3′,4′-mnop) chrysene (compound 6))
Under an argon atmosphere, N-methylglycine (18 mg, 0.2 mmol) and paraformaldehyde (15 mg, 0.5 mmol) were added to a toluene (30 mL) solution of tetramethoxydiindenochrysene compound 1 (61 mg, 0.1 mmol). rice field. Water formed in the reaction system was removed by attaching a Dean-Stark apparatus. After stirring at 125° C. for 15 minutes, N-methylglycine (18 mg, 0.2 mmol) and paraformaldehyde (15 mg, 0.5 mmol) were added at 15 minute intervals for a total of 23 additions. Then, after stirring for 24 hours and cooling to room temperature, the reaction solution was dissolved in toluene, and the organic layer was washed with water (10 mL x 3), washed with saturated brine (10 mL), dried over Glauber's salt, and dried in vacuum to obtain a crude product. got stuff Column purification using silica gel (developing solvent: hexane/ethyl acetate, 19:1) was performed to obtain 19 mg (29%) of compound 6 as a yellow solid.

化合物6のデータ:
1HNMR(400MHz,CDCl)7.15(s,4H),3.82(s,12H),3.35(qq,J=6.9,6.9Hz,4H),3.26(s,4H),2.30(s,3H),1.26(d,J=6.9Hz,12H),1.23(d,J=6.9Hz,12H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)155.5,153.9,143.2,131.6,126.2,119.9,77.1,64.2,56.7,42.1,27.7,25.2,24.4ppm;
MS(DART-TOF)m/z:670[MH]
IR(neat)2956,2925,1451,1404,1268,1228,1073,1013,985cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C4552NO:670.3896[MH],found;670.3864.
Data for compound 6:
1H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 7.15 (s, 4H), 3.82 (s, 12H), 3.35 (qq, J = 6.9, 6.9 Hz, 4H), 3.26 (s, 4H), 2.30 (s, 3H), 1.26 (d, J = 6.9 Hz, 12H), 1.23 (d, J = 6.9 Hz, 12H) ppm;
13 C NMR (100 MHz, CDCl3 ) 155.5, 153.9, 143.2, 131.6, 126.2, 119.9, 77.1, 64.2, 56.7, 42.1, 27. 7, 25.2, 24.4 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 670 [MH] + ;
IR (neat) 2956, 2925, 1451, 1404, 1268, 1228, 1073, 1013, 985 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 45 H 52 NO 4 : 670.3896 [MH] + , found; 670.3864.

Figure 2022170638000021
Figure 2022170638000021

実施例7(13,13-ジブロモ-3,4,9,10-テトラメトキシ-2,5,8,11-テトライソプロピル-3a2, 3b2-メタノジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン(化合物7)の合成)
大気圧下、テトラメトキシジインデノクリセン化合物1(183mg,0.3mmol)のベンゼン(30mL)溶液に50v/v%水酸化ナトリウム水溶液(15mL,287mmol)とベンジルトリエチルアンモニウムクロライド(34mg,0.15mmol)とブロモホルム(0.8mL,9mmol)を加えた。室温で4時間攪拌し、0℃で飽和塩化アンモニウム水溶液(30mL)を用いて反応を停止した。反応溶液を酢酸エチルに溶解させ、水層に対して酢酸エチルで抽出操作(30mL×3)を行った。合わせた有機層を飽和食塩水洗浄(30mL×3)、芒硝乾燥、真空乾燥を行い、粗生成物を得た。シリカゲルを用いた濾過カラム精製(展開溶媒はヘキサン/塩化メチレン、2:1)を行い115mg(49%)の化合物7を茶黄色固体として得た。
Example 7 (13,13-dibromo-3,4,9,10-tetramethoxy-2,5,8,11-tetraisopropyl-3a 2 ,3b 2 -methanodiindeno (1,2,3,4-defg: Synthesis of 1′,2′,3′,4′-mnop)chrysene (compound 7))
Under atmospheric pressure, 50 v/v % aqueous sodium hydroxide solution (15 mL, 287 mmol) and benzyltriethylammonium chloride (34 mg, 0.15 mmol) were added to a benzene (30 mL) solution of tetramethoxydiindenochrysene compound 1 (183 mg, 0.3 mmol). ) and bromoform (0.8 mL, 9 mmol) were added. Stir at room temperature for 4 h and quench with saturated aqueous ammonium chloride (30 mL) at 0°C. The reaction solution was dissolved in ethyl acetate, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate (30 mL×3). The combined organic layer was washed with saturated brine (30 mL×3), dried over Glauber's salt, and dried in a vacuum to obtain a crude product. Filtration column purification using silica gel (developing solvent: hexane/methylene chloride, 2:1) was performed to obtain 115 mg (49%) of Compound 7 as a brownish yellow solid.

化合物7のデータ:
HNMR(400MHz,CDCl)7.44(s,4H),3.90(s,12H),3.43(qq,J=6.9,6.9Hz,4H),1.33(d,J=6.9Hz,12H),1.25(d,J=6.9Hz,12H)ppm;
13CNMR(100MHz,CDCl)154.3,144.6,140.9,132.9,128.9,121.0,64.1,55.4,29.9,27.9,24.6,23.7ppm;
MS(DART-TOF)m/z:785[MH]
IR(neat)2960,1455,1225,1206,1077,1001,982,868cm-1
HRMS(DART-TOF)calcd for C4345Br:785.1664[MH],found;785.1681.
Data for compound 7:
1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) 7.44 (s, 4H), 3.90 (s, 12H), 3.43 (qq, J = 6.9, 6.9Hz, 4H), 1.33 (d , J=6.9 Hz, 12 H), 1.25 (d, J=6.9 Hz, 12 H) ppm;
13 C NMR ( 100 MHz, CD2Cl2) 154.3, 144.6, 140.9, 132.9, 128.9, 121.0, 64.1, 55.4, 29.9, 27.9, 24.6, 23.7 ppm;
MS (DART-TOF) m/z: 785 [MH] + ;
IR (neat) 2960, 1455, 1225, 1206, 1077, 1001, 982, 868 cm -1 ;
HRMS (DART-TOF) calcd for C 43 H 45 Br 2 O 4 : 785.1664 [MH] + , found; 785.1681.

本発明のジインデノ(1,2,3,4-defg:1‘,2’,3‘,4’-mnop)クリセン誘導体は、高い電子受容体としての性質をもとにしたn型半導体としての機能が期待され、電子をキャリアとする小分子型有機エレクトロニクス材料やオプトエレクトロニクス材料や高分子材料として適用可能であると期待される。本発明の最も重要な要素は、該誘導体骨格に対して位置特異的に四つの嵩高いアルキル基と、位置特異的に四つの酸素原子含有官能基の導入を初めて可能としたことである。その主たる効果は、以下の通りである。
(1)嵩高いアルキル置換基や酸素官能基を持つため、さまざまな有機溶媒に溶ける。
(2)酸素原子含有官能基を持つため、更なる官能基化や高分子材料への取り付けなどを実施できる。
(3)画期的な機能性材料の開発につながる可能性を有する。

The diindeno(1,2,3,4-defg:1′,2′,3′,4′-mnop)chrysene derivative of the present invention is an n-type semiconductor based on its high electron acceptor properties. It is expected to have functions and can be applied as small-molecule organic electronic materials, optoelectronic materials, and polymer materials that use electrons as carriers. The most important element of the present invention is that it has made it possible for the first time to positionally specifically introduce four bulky alkyl groups and four oxygen atom-containing functional groups into the derivative skeleton. The main effects are as follows.
(1) It is soluble in various organic solvents because it has bulky alkyl substituents and oxygen functional groups.
(2) Since it has an oxygen atom-containing functional group, it can be further functionalized and attached to polymeric materials.
(3) It has the potential to lead to the development of epoch-making functional materials.

Claims (4)

分岐構造を有するアルキル基、アルケニル基、および、アルキニル基からなる群から選択される置換基を4個以上と、酸素原子含有官能基を4個以上とを有するジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体。 A diindeno (1,2,3,4 -defg: 1',2',3',4'-mnop) chrysene derivatives. 前記酸素原子含有官能基が、水酸基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、または、アルキニルオキシ基である請求項1に記載のジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体。 The diindeno(1,2,3,4-defg:1′,2′,3′) according to claim 1, wherein the oxygen atom-containing functional group is a hydroxyl group, an alkoxy group, an alkenyloxy group, or an alkynyloxy group. ,4′-mnop) chrysene derivatives. 下記式
Figure 2022170638000022

Figure 2022170638000023

Figure 2022170638000024

Figure 2022170638000025

Figure 2022170638000026

Figure 2022170638000027
、または、
Figure 2022170638000028
である請求項1または2に記載のジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体。
the following formula
Figure 2022170638000022
,
Figure 2022170638000023
,
Figure 2022170638000024
,
Figure 2022170638000025
,
Figure 2022170638000026
,
Figure 2022170638000027
,or,
Figure 2022170638000028
3. The diindeno(1,2,3,4-defg:1′,2′,3′,4′-mnop)chrysene derivative according to claim 1 or 2.
アルコキシ基、アルケニルオキシ基、または、アルキニルオキシ基4個以上と、酸素原子含有官能基4個以上と、4,5,12,13位にハロゲノ基4個以下とを有するジベンゾ[g,p]クリセン誘導体を、脱ハロゲノ化または脱水素化して、二つの五員環を分子内で構築する分子内環化の工程を含む請求項1~3のいずれか1項に記載のジインデノ(1,2,3,4-defg:1’,2’,3’,4’-mnop)クリセン誘導体の製造方法。


dibenzo[g,p] having 4 or more alkoxy groups, alkenyloxy groups, or alkynyloxy groups, 4 or more oxygen atom-containing functional groups, and 4 or less halogeno groups at positions 4, 5, 12, and 13 The diindeno (1,2 ,3,4-defg: 1′,2′,3′,4′-mnop) Method for producing chrysene derivatives.


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