JP6341923B2 - 強蛍光発光性の複素環化合物及びその製造方法 - Google Patents

強蛍光発光性の複素環化合物及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、強蛍光発光性化合物として使用可能な、ユニークな構造及び性質を有する新規な電子リッチ複素環化合物、並びに単純な基質からそれらを合成するための一段階法を提供する。
蛍光分析技術の発達と最新の生体医学的技術及び診断法(例えば光学イメージング)におけるそれらの使用の強化のために、強蛍光発光性の新規材料が必要とされている。
さらに、高い蛍光量子収率を示す化合物の開発が望まれている。
こうした状況下、発明された1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール類は、卓越した光学特性を有し、前述した用途のために選択される分子となる可能性を有している。
本発明の主題は、式(I)で表される化合物である。

(式中、R、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子又は置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアリールエチニルアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表している。但し、R=R=R=Hである化合物は除く。)
選択された化合物の溶液中での蛍光発光を示す。 化合物19のサイクリックボルタンメトリーを示す。 化合物32のサイクリックボルタンメトリーを示す。
用語「アリール」は、特に指定しない限り、未置換のベンゼン、未置換のナフタレン、未置換のフルオレン、未置換の9,9−ジアルキルフルオレン、又は未置換のアントラセン、並びに、オルト位、メタ位又はパラ位に、CN、COMe、COEt、SOH、CHO、CONH、F、Cl、Br、I、NO、OMe、OCHO、NH、NMe及びSFから選択される置換基を有するベンゼン環を意味する。
用語「ヘテロアリール」は、N、O、S及びSeから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含有する5員又は6員の芳香族環を指す。ヘテロアリール基としては、例えば、ピリジン、フラン、ピロール、チオフェン、オキサゾール、イミダゾール、チアゾール、ピリミジンが挙げられる。
用語「アリールエチニルアリール」は、炭素−炭素三重結合で連結された2つのベンゼン環であって、NO、CN、OMe、SOMe、SOH、F、Cl、Br、I、CHO、COOH、CONH及びSFから選択される置換基を有するものを指す。
単独での又は他の置換基の一部としての「アルキル」という用語は、特に指定しない限り、一般式C2n+1で表される直鎖又は分岐鎖、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル及びtert−ブチルを意味する。
好ましくは、Rは水素原子である。R及びRがそれぞれ独立してアリール基又はヘテロアリール基であることも好ましい。
特に好ましくは、R及びRは、NO、CN、OMe、SOMe、SOH、F、Cl、Br、I、CHO、COOH及びCONHから選択される置換基でオルト位、メタ位又はパラ位が置換されていてもよいベンゼンの誘導体である。
好ましくは、本発明の化合物は、一般式(II)で表される。

(式中、Ar及びArは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。)
好ましくは、本発明の化合物は、一般式III又はIVで表される。

(式中、Ar、Ar及びArは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。)
好ましくは、本発明の化合物は、一般式Vで表される。

(式中、Ar及びArは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。)
好ましくは、本発明の化合物は、以下に列挙し指定した、化合物(1)〜(15)、化合物(16)〜(26)(すなわち一般式IIで表される化合物)、化合物(27)〜(34)(すなわち一般式III又はIVで表される化合物)及び化合物(35)〜(39)(すなわち一般式Vで表される化合物)からなる群から選択される。
(1)2,5−ジフェニル−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(2)1,2,4,5−テトラ(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(3)2,5−ジ(ナフタレン−1−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(4)2,5−ジ(アントラセン−9−イル)−1,4−ビス(4−オクチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(5)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(6)2,5−ビス(3−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(7)2,5−ビス(2−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(8)1,4−ビス(4−ブロモフェニル)−2,5−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(9)2,5−ビス(4−メトキシフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(10)2,5−ビス(ベンゾ[d][1,3]ジオキソール−5−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(11)1,4−ビス(4−クロロフェニル)−2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(12)2,5−ビス(4−フルオロフェニル)−1,4−ビス(4−メトキシフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(13)1,4−ビス(4−ニトロフェニル)−2,5−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(14)2,5−ビス(3−ニトロフェニル)−1,4−ビス(4−オクチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(15)2,5−ジ(ピリジン−3−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(16)1,4−ビス(4−メチルフェニル)−2,5−ビス(4−((トリメチルシリル)エチニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(17)2,5−ビス(2−ブロモフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(18)2,5−ビス(2−メトキシフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(19)2,5−ビス(2−(アリルオキシ)フェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(20)1,4−ビス(4−メチルフェニル)−2,5−ビス(4−(ペンタフルオロ−λ−スルファニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(21)1,2,4,5−テトラキス(4−(ペンタフルオロ−λ−スルファニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(22)1,4−ビス(4−ブロモフェニル)−2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(23)2,5−ビス(4−ブロモ−2−ニトロフェニル)−1,4−ビス(4−ヘキシルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(24)2,5−ビス(ベンゾ[b]チオフェン−2−イル)−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(25)2,5−ジ(ベンゾフラン−2−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(26)1,4−ビス(4−メチルフェニル)−2,5−ビス(チアゾール−2−イル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(27)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−3−(9,9−ジオクチル−9H−フルオレン−3−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(28)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3−(4−ニトロフェニル)−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(29)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3,6−ビス−(4−ニトロフェニル)−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(30)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3,6−ビス(4−(ペンタフルオロ−λ−スルファニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(31)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3−(ピリジン−3−イル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(32)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3,6−ジ(ピリジン−3−イル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(33)2,3,5−トリス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(34)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−3−(4−メトキシフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(35)2,5−ビス(4−(4−シアノエチニルフェニル)フェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(36)2,5−ビス(4−(4−ペンタフルオロチオフェニル)エチニルフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(37)2,5−ビス(4−(4−トリフルオロメチル)エチニルフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(38)2,5−ビス(4−(3,5−ジ(トリフルオロメチル)エチニルフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
(39)2,5−ビス(4−(メトキシ)エチニルフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール。
本発明の次の主題は、式(II)の化合物の製造方法である。

(式中、Ar及びArは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール基及び置換もしくは無置換のヘテロアリール基から選択される基である。)
一般的な手順は、ブタン−2,3−ジオンと、式ArCHOで表されるアリールアルデヒド及び式ArNHで表されるアリールアミンとの酸性条件下での反応を含むものである。さらに、単離することによって化合物IIが得られる。
好ましくは、反応は酢酸中で、特に好ましくは氷酢酸中で行われる。さらに、反応は50℃を超える、特に好ましくは100℃程度の温度で行なってもよい。式IIで表される化合物を反応混合物から析出させ、さらにろ過することで、高純度の生成物を得る。
好ましくは、反応は、触媒としてブレンステッド酸、特にpK<2のブレンステッド酸、とりわけ、アリールスルホン酸、特に好ましくはパラトルエンスルホン酸又はベンゼンスルホン酸等の存在下で行われる。さらに、反応は、室温下で実施してもよいし、加温下、例えば50℃〜110℃の温度で実施してもよい。式(II)で表される化合物を反応混合物から析出させ、さらにろ過することで、高純度の生成物を得る。
この製造法は、従来の製造法を凌ぐ大きな利点を有する。生成物の収率は、触媒無しの場合よりもはるかに(1.3〜3倍)高い。これは、特にArがオルト置換基を有する場合(エントリー4、5及び6)において顕著である。
[a]触媒-pTsOH、ベンゼンスルホン酸、[b]触媒無しの単離収率、
[c]反応混合物への触媒添加後の単離収率。
本発明により得られる化合物に最も特有な特徴は、UV及び紫〜緑青の範囲の可視光の強い吸収である。これらの色は、無色から黄及び橙を経由して赤までの間で変動する(図1)。電子供与性基及びハロゲンを有する本発明の化合物は無色である。さらに、得られる化合物はすべて蛍光発光性であり、それらは溶液及び(非常に希な場合には)固体の両方の状態で青又は紫の光を発する。この規則のわずかな例外は、蛍光発光性を消失させるNO基を有する化合物である。しかしながらそれらは固体状態で非常に強い橙−赤色を有し、そのために染料となる。さらに、NO基は、水中又は有機溶媒中での染料の溶解度を減少させる。したがって、それらは顔料として使用することができ、このことは工業的使用の観点から好ましい。本発明により得られる化合物は、280〜520nmの範囲の光の強い吸収を示す(モル吸収係数は10000〜71000ユニットである)。これは、種々の実用用途において、同じ最終効果をもって使用することができる物質が少ないということを意味する。しかしながら、最も重要なことは、蛍光量子収率が非常に高い(通常50%超)ということである。詳細な光学パラメータ(すなわち、吸収極大、発光極大、モル吸収係数、及び蛍光量子収率)を表1に示す。まさに最も特徴的な例がそこに示されている。本発明により得られる化合物は、二光子断面積の高い値に影響し得る四重極状態の構造によって特徴付けられ、このように、二光子励起蛍光(TPEF)顕微鏡に応用され得る。
本発明の化合物は、単純な基質、すなわち、アルデヒド類、アミン類及びジアセチルからの多成分反応によって得てもよい。溶媒として機能するとともに、反応混合物からの生成物の析出に利用される酢酸により、この製造法は、作業面で簡単で、早く、経済的で、環境に優しいものとなる。
以下の実施例により本発明を具体的に示すが、特に本発明を限定するものではない。
[実施例1]一般的な製造方法(式IIの化合物)
(触媒無しで行われる反応)

還流縮合器及び磁気攪拌器を備えた25mlの丸底フラスコに5mLの氷酢酸、ブタン−2,3−ジオン(1mmol)、アリールアミン(2mmol)、アルデヒド(2mmol)を入れた。得られた混合物を100℃で3時間攪拌した。その後反応混合物を室温まで冷却した。次いで得られた沈殿をろ別し冷氷酢酸で洗浄した。AcOEtから再結晶させ、減圧乾燥して高純度の生成物を得た。
(触媒の存在下で行われる反応)

還流縮合器及び磁気攪拌器を備えた25mlの丸底フラスコに5mLの氷酢酸、ブタン−2,3−ジオン(1mmol)、アリールアミン(2mmol)、アルデヒド(2mmol)及びパラトルエンスルホン酸(0.2mmol)を入れた。得られた混合物を100℃で3時間攪拌した。その後反応混合物を室温まで冷却した。次いで得られた沈殿をろ別し冷氷酢酸で洗浄した。AcOEtから再結晶させ、減圧乾燥して高純度の生成物を得た。
実施例2〜16に、化合物1〜15の合成を記載した。
[実施例2](1)2,5−ジフェニル−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

ベージュ色の固体。収率145mg(33%)。[b]=0.86(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp239〜244℃(CHCOH)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.22(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.21(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.19−7.13(m,10H)、6.38(s,2H)、2.36(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ137.5、135.7、135.3、133.8、131.6、129.6、128.2、128.1、126.0、125.0、94.5、21.0。HRMS(EI)C3226に対する計算値:438.2096[M]、実測値:438.2100。C3226に対する元素分析計算値:C,87.64;H,5.98;N,6.39;実測値:C,87.79;H,5.97;N,6.40。λabs(CHCl,ε×10−3)348(33)nm。
[実施例3](2)1,2,4,5−テトラ(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

白色固体。収率158mg(34%)。[b,c]=0.71(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp261〜262℃(CHCOH)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.17(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.15(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.11(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、7.02(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、6.33(s,2Η)、2.36(s,6Η)、2.30(s,6H)。13C NMR(125MHz,CDCl)δ137.7、135.7、135.6、135.1、131.3、131.0、129.6、128.8、128.0、125.0、94.1、21.1、21.0。HRMS(EI)C3430に対する計算値:466.2409[M]、実測値:466.2406。C3430に対する元素分析計算値:C,87.52;H,6.48;N,6.00;実測値:C,87.47;H,6.43;N,5.94。λabs(CHCl,ε×10−3)348(37)nm。
[実施例4](3)2,5−ジ(ナフタレン−1−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色固体。収率270mg(50%)。[b]=0.61(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:2)。Mp249〜252℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,CDCl)δ8.26(d,J=7.9Hz,2H)、7.84(d,J=7.6Hz,2H)、7.77(d,J=7.9Hz,2H)、7.46−7.32(m,8H)、7.10(ΑΑ'ΧΧ',4H)、6.95(ΑΑ'ΧΧ',4H)、6.55(s,2H)、2.23(s,6H)。13CNMR(500MHz,CDCl)δ137.4、134.6、133.8、132.9、132.5、131.7、130.4、129.4、129.0、128.0、127.4、126.6、126.0、125.7、125.1、123.9、97.0、20.9。HRMS(EI)C4030に対する計算値:538.2409[M]、実測値:538.2419。C4030に対する元素分析計算値:C,89.19;H,5.61;N,5.20;実測値:C,89.14;H,5.70;N,5.17。λabs(トルエン,ε×10−3)377(14)nm。
[実施例5](4)2,5−ジ(アントラセン−9−イル)−1,4−ビス(4−オクチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

橙色固体。収率93mg(11%)。[b]=0.74(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:9)。Mp223〜224℃。HNMR(500MHz,CDCl)δ8.46(s,2H)、8.22−8.14(m,4H)、8.03−7.94(m,4H)、7.47−7.34(m,8H)、7.01(ΑΑ'ΧΧ',4H)、6.72(ΑΑ'ΧΧ',4H)、6.61(s,2H)、2.37−2.24(m,4H)、1.32−1.39(m,4H)、1.20−1.27(m,4H)、1.14−1.19(m,12H)、1.05−1.13(m,4H)、0.83(t,J=7.1Hz,6H)。13CNMR(500MHz,CDCl)δ139.3、137.6、132.3、131.3、130.1、130.0、128.9、128.5、128.2、127.4、127.2、125.7、125.1、122.9、98.3、35.1、31.8、31.0、29.3、29.2、29.1、22.6、14.1。HRMS(EI)(C6262)に対する計算値,834.4913[M];実測値,834.4900。C6262に対する元素分析計算値:C,89.16;H,7.48;N,3.35。実測値:C,89.15;H,7.42;N,3.29。λabs(トルエン,ε×10−3)387(35)nm。
[実施例6](5)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄緑色固体。収率180mg(37%)。[c]=0.65(SiO,CHCl)。Mp319〜321℃(AcOEt)。HNMR(600MHz,CDCl)δ7.47(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.27(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.21(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、7.14(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、6.45(s,2Η)、2.40(s,6H);13C NMR(150MHz,CDCl)δ137.7,136.7、136.5、135.0、133.4、131.9、130.1、127.8、125.2、119.1、109.0、95.8、21.1。HRMS(FD−TOF)C3424に対する計算値:488.2001[M],実測値:488.2014。C3424に対する元素分析計算値:C,83.58;H,4.95;N,11.47;実測値:C,83.53;H,4.97;N,11.33。λabs(CHCl,ε×10−3)405(54)nm。
[実施例7](6)2,5−ビス(3−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色固体。収率166mg(34%)。[c]=0.52(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:2)。Mp314〜316℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.51(t,J=1.5Hz,2H)、7.42(dd,J=7.6,1.4Hz,2H)、7.40−7.36(m,2H)、7.20(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.13(ΑΑ'ΧΧ',4H)、6.41(s,2H)、2.40(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ136.6、136.4、134.7、134.0、132.5、132.0、131.0、130.1、129.4、128.9、125.1、118.7、112.4、95.3、21.1。HRMS(ESI)C3424に対する計算値:488.2001[M],実測値:488.1999。C3424に対する元素分析計算値:C,83.58;H,4.95;N,11.47;実測値:C,83.73;H,4.86;N,11.45。λabs(CHCl,ε×10−3)368(33)nm。
[実施例8](7)2,5−ビス(2−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色固体。収率23mg(5%)。[b]=0.37(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp344〜345℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.66(dd,J=7.8,1.1Hz,2H)、7.37(dd,J=7.7,1.3Hz,2H)、7.30−7.27(m,2H)、7.16−7.09(m,10H)、6.66(s,2H)、2.35(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ137.1、136.6、135.7、133.7、132.0、131.9、131.8、131.1、129.9、126.7、124.9、118.8、111.4、97.2、21.0。HRMS(EI)C3424に対する計算値:488.1988[M],実測値:488.1989。C3424に対する元素分析計算値:C,83.58;H,4.95;N,11.47;実測値:C,83.50;H,4.91;N,11.54。λabs(トルエン,ε×10−3)388(10)nm。
[実施例9](8)1,4−ビス(4−ブロモフェニル)−2,5−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

白色固体。収率133mg(22%)。[c]=0.71(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp297〜298℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.46(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.14(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.09(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、7.05(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、6.34(s,2Η)、2.32(s,6Η)。13C NMR(125MHz,CDCl)δ139.1、136.3、135.8、132.2、131.0、130.3、129.1、128.2、126.6、118.9、94.9、21.2。HRMS(EI)C3224Brに対する計算値:594.0306[M],実測値:594.0322。C3224Brに対する元素分析計算値:C,64.45;H,4.06;Br,26.8;N,4.7;実測値:C,64.44;H,4.15;Br,26.75,N,4.60。λabs(CHCl,ε×10−3)304(35),348(33)nm。
[実施例10](9)2,5−ビス(4−メトキシフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

白色固体。収率77mg(15%)。[b]=0.60(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:2)。Mp241〜242℃(CHCOH)。HNMR(500MHz,C)δ7.31(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.28(ΑΑ'ΧΧ',4H)、6.89(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、6.69(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、6.54(s,2Η)、3.25(s,6Η)、2.04(s,6H)。13C NMR(125MHz,C)δ158.7、138.6、135.6、135.0、132.1、130.0、129.8、125.6、114.1、94.8、54.7、20.8。HRMS(FD)C3430に対する計算値:498.2307[M],実測値:498.2307。C3430に対する元素分析計算値:C,81.90;H,6.06;N,5.62;実測値:C,81.73;H,5.87;N,5.51。λabs(トルエン,ε×10−3)300(27),348(36)nm。
[実施例11](10)2,5−ビス(ベンゾ[d][1,3]ジオキソール−5−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

無色固体。収率137mg(13%)。[b]=0.66(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:2)。Mp236〜237℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,C)δ7.23(ΑΑ'ΧΧ',4H)、6.92(d,J=1.7Hz,2H)、6.87(ΑΑ'ΧΧ',4H)、6.81(dd,J=8.1,1.7Hz,2H)、6.56(d,J=8.1Hz,2H)、6.43(s,2H)、5.23(s,4H)、2.02(s,6H)。13CNMR(125MHz,C)δ148.0、146.6、138.4、135.7、135.2、132.1、130.0、128.9、125.5、122.3、109.2、108.5、100.9、95.1、20.8。HRMS(EI)C3426に対する計算値:526.1879[M],実測値:526.1882。C3426に対する元素分析計算値:C,77.55;H,4.98;N,5.32;実測値:C,77.56;H,4.94;N,5.35。λabs(トルエン,ε×10−3)304(23),354(37)nm。
[実施例12](11)1,4−ビス(4−クロロフェニル)−2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色固体。収率33mg(6%)。[b]=0.65(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:2)。Mp324〜325℃(CHCOH)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.52(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.40(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.28(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、7.20(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、6.47(s,2Η)。13C NMR(125MHz,CDCl)δ137.7、137.1、135.2、133.1、132.4、132.2、129.8、128.0、126.4、118.8、109.7、96.5。HRMS(EI)C3218Clに対する計算値:528.0905[M],実測値:528.0905。C3218Clに対する元素分析計算値:C,72.60;H,3.43;Cl,13.39;N,10.58;実測値:C,72.50;H,3.45;Cl,13.37;N,10.52。λabs(CHCl,ε×10−3)399(49)nm。
[実施例13](12)2,5−ビス(4−フルオロフェニル)−1,4−ビス(4−メトキシフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

無色固体。収率51mg(7%)。[b]=0.86(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:2)。Mp261〜263℃(CHCOH)。HNMR(500MHz,C)δ7.15(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.13(ΑΑ'ΧΧ',4H)、6.71(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、6.66(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、6.39(s,2Η)、3.23(s,6Η)。13C NMR(125MHz,C)δ162.8、160.9、158.2、135.1、133.6、132.6、130.7、130.6、130.1、130.0、127.0、115.5、115.3、114.7、94.6、54.9。HRMS(EI)C3224に対する計算値:506.1806[M],実測値:506.1815。C3224に対する元素分析計算値:C,75.88;H,4.78;F,7.50;N,5.53;実測値:C,76.04;H,4.79;F,7.53;N,5.48。λabs(トルエン,ε×10−3)345(34)nm。
[実施例14](13)1,4−ビス(4−ニトロフェニル)−2,5−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

赤色固体。収率55mg(11%)。[b]=0.50(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:2)。Mp317〜319℃(CHCOH)。HNMR(500MHz,DMSO)δ8.28(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.50(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.13−7.17(m,8H)、6.69(s,2H)、2.30(s,6H)。HRMS(EI)C3224に対する計算値:528.1790[M],実測値:528.1798。C3224に対する元素分析計算値:C,72.72;H,4.58;N,10.60;実測値:C,72.63;H,4.44;N,10.57。λabs(CHCl,ε×10−3)360(41)nm。
[実施例15](14)2,5−ビス(3−ニトロフェニル)−1,4−ビス(4−オクチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

得られた橙色固体をろ別し冷氷酢酸で洗浄した。カラムクロマトグラフィ(AcOEt/ヘキサン,1:2)及びAcOEtからの結晶化によって純粋な生成物(84mg,12%)[b]を得た。R=0.77(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:9)。Mp193〜194℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,CDCl)δ8.14(m,2H)、7.97(ddd,J=8.1,2.3,1.0Hz,2H)、7.42(ddd,J=7.8,1.7,1.1Hz,2H)、7.33(m,2H)、7.22(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.18(ΑΑ'ΧΧ',4H)、6.50(s,2H)、2.69−2.60(m,4H)、1.70−1.59(m,4H)、1.40−1.20(m,20H)、0.89(t,J=7.0Hz,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ148.3、141.6、136.7、135.1、134.1、133.4、132.7、129.5、128.9、125.3、122.2、120.6、95.4、35.5、31.9、31.3、29.4、29.3、29.2、22.7、14.1。HRMS(EI)C46Η52Νに対する計算値:724.3989[M],実測値:724.3987。C46Η52Νに対する元素分析計算値:C,76.21;H,7.23;N,7.73;実測値:C,76.21;H,7.12;N,7.74。λabs(CHCl,ε×10−3)361(39)nm。
[実施例16](15)2,5−ジ(ピリジン−3−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

生成物は反応混合物から析出しなかった。酸を蒸発させ、残渣をNaCO(aq)に溶解しジクロロメタン(30ml)で3回抽出した。有機層を合わせ、NaSOで乾燥させ減圧下で濃縮した。残留油をフラッシュカラムクロマトグラフィ(SiO,CHCl/MeOH,95:5)で精製した。
ベージュ色の固体。収率10mg(1%)。[b]=0.41(SiO,CHCl/MeOH,95:5)。Mp.216℃(AcOEt,デコンプ)HNMR(500MHz,CDCl)δ8.55(d,J=1.6Hz,2H)、8.37−8.40(m,2H)、7.45−7.48(m,2H)、7.14−7.23(m,10H)、6.43(s,2H)、2.39(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ147.8、146.0、136.6、136.5、135.5、132.7、132.5、130.1、130.0、125.3、123.2、95.1、21.0。LRMS(API)C3024に対する計算値:441.2[M+H],実測値:441.5。λabs(CHCl,ε×10−3)361(47)nm。
実施例17〜27には、化合物16〜26の合成を記載した。
[実施例17](16)1,4−ビス(4−メチルフェニル)−2,5−ビス(4−((トリメチルシリル)エチニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色固体。収率567mg(15%)。[b]=0.78(SiO,ヘキサン/CHCl,1:1)。Mp314〜315℃(トルエン,デコンプ)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.26(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.14(m,12H)、6.36(s,2H)、2.37(s,6H)、0.23(s,18H);13CNMR(125MHz,CDCl)δ137.5、135.9、130.0、125.3、21.2。HRMS(EI)C4242Siに対する計算値:630.2905[M],実測値:630.2905。λabs(CHCl,ε×10−3)393(60)nm。
[実施例18](17)2,5−ビス(2−ブロモフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色がかった固体。収率291mg(49%)。[c]=0.68(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp239〜241℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.57(dd,J=8.1,1.1Hz,2H)、7.28(dd,J=7.6,1.7Hz,2H)、7.20(dt,J=7.5,1.1Hz,2H)、7.10(m,10H)、6.45(s,2H)、2.31(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ137.4、135.1、134.7、133.4、133.1、133.0、129.8、129.5、128.6、126.9、124.4、124.0、96.3、20.9。HRMS(EI)C3224Brに対する計算値:594.0306[M],実測値:594.0305。C3224Brに対する元素分析計算値:C,64.45;H,4.06;Br,26.80;N,4.70;実測値:C,64.51;H,4.24;Br,26.78;N,4.52。λabs(CHCl,ε×10−3)306(19)nm,333(18)nm。
[実施例19](18)2,5−ビス(2−メトキシフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

ベージュ色の固体。収率224mg(45%)。[c]=0.61(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp286〜289℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.31(dd,J=7.4,1.3Hz,2H)、7.23(dt,J=8.8,1.4Hz,2H)、7.13(d,J=8.2Hz,4H)、7.06(d,J=8.2Hz,4H)、6.92(t,J=7.4Hz,2H)、6.75(d,J=8.2Hz,2H)、6.37(s,2H)、3.37(s,6H)、2.31(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ156.8、138.6、134.1、131.8、131.6、130.0、129.1、128.4、123.7、123.4、120.5、111.0、95.0、54.9、20.9。HRMS(EI)C3430に対する計算値:498.2307[M],実測値:498.2309。C3430に対する元素分析計算値:C,81.90;H,6.06;N,5.62;実測値:C,81.62;H,6.28;N,5.39。λabs(CHCl,ε×10−3)309(23)nm,338(27)nm。
[実施例20](19)2,5−ビス(2−(アリルオキシ)フェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

ベージュ色の固体。収率248mg(45%)。[c]=0.65(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp203〜204℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.34(dd,J=7.5,1.7Hz,2H)、7.20(dt,J=7.5,1.7Hz,2H)、7.14(d,J=8.2Hz,4H)、7.05(d,J=8.2Hz,4H)、6.92(dt,J=7.4,0.6Hz,2H)、6.76(d,J=8.2Hz,2H)、6.38(s,2H)、5.60(m,2H)、5.07(m,4H)、4.18(m,4H)、2.31(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ155.8、138.7、134.1、133.8、131.8、130.1、129.2、128.3、124.0、123.3、120.6、116.8、112.5、95.4、68.9、20.9。HRMS(EI)C3834に対する計算値:550.2620[M],実測値:550.2635。C3834に対する元素分析計算値:C,82.88;H,6.22;N,5.09;実測値:C,83.05;H,6.32;N,5.09。λabs(CHCl,ε×10−3)308(24)nm,336(28)nm。
[実施例21](20)1,4−ビス(4−メチルフェニル)−2,5−ビス(4−(ペンタフルオロ−λ−スルファニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色がかった固体。収率241mg(35%)。[c]=0.70(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp322〜324℃(AcOEt,デコンプ)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.57(d,J=8.8Hz,4H)、7.23(m,8H)、7.16(d,J=8.2Hz,4H)、6.43(s,2H)、2.41(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ136.9、136.7、136.4、134.6、133.0、130.1、127.3、125.8、125.2、95.6、21.0。HRMS(EI)C322410に対する計算値:690.1221[M],実測値:690.1230。C322410に対する元素分析計算値:C,55.65;H,3.50;F,27.51;N,4.06;S,9.29;実測値:C,55.64;H,3.50;N,4.12;F,27.41;S,9.18。λabs(CHCl,ε×10−3)381(41)nm。
[実施例22](21)1,2,4,5−テトラキス(4−(ペンタフルオロ−λ−スルファニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色がかった固体。収率238mg(26%)。[c]=0.67(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp329〜331℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.83(d,J=8.2Hz,4H)、7.68(d,J=8.2Hz,4H)、7.34(d,J=8.1Hz,4H)、7.28(d,J=8.1Hz,4H)6.54(s,2H);13CNMR(125MHz,CDCl)δ151.2、141.7、135.7、134.8、132.5、127.7、127.6、126.4、124.6、97.9。HRMS(EI)C301820に対する計算値:914.0034[M],実測値:914.0029。C301820に対する元素分析計算値:C,39.39;H,1.98;F,41.54;N,3.06;S,14.02;実測値:C,39.57;H,2.06;F,41.32;N,3.09;S,14.18。λabs(CHCl,ε×10−3)319(23)nm,376(42)nm。
[実施例23](22)1,4−ビス(4−ブロモフェニル)−2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色固体。収率142mg(23%)。[c]=0.56(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp351〜353℃(AcOEt,デコンプ)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.55(dd,J=6.8,1.9Hz,4H)、7.52(dd,J=6.8,1.9Hz,4H)、7.27(dd,J=6.9,2.0Hz,4H)、7.13(dd,J=6.9,2.0Hz,4H)、6.54(s,2H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ138.2、137.1、135.2、133.1、132.8、132.2、128.0、126.8、120.3、118.9、109.8、96.6。HRMS(EI)C3218Brに対する計算値:615.9898[M],実測値:615.9924。C3218Brに対する元素分析計算値:C,62.16;H,2.93;Br,25.85;N,9.06;実測値:C,62.11;H,3.03;Br,25.94;N,9.15。λabs(CHCl,ε×10−3)399(50)nm。
[実施例24](23)2,5−ビス(4−ブロモ−2−ニトロフェニル)−1,4−ビス(4−ヘキシルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

紫色固体。収率208mg(25%)。[b]=0.75(SiO,CHCl/ヘキサン,1:1)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.86(d,J=2.0Hz,2H)、7.59(dd,J=8.3,2.0Hz,2H)、7.28(s,2H)、7.11(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.07(ΑΑ'ΧΧ',4H)、6.32(s,2H)、2.66−2.52(m,4H)、1.60(quin,J=14.5Hz,4H)、1.31(s,12H)、0.89(t,J=6.8Hz,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ149.2、141.3、136.1、135.3、134.2、132.0、129.9、129.5、127.3、127.3、124.7、121.0、95.7、35.6、31.8、31.4、29.0、22.8、14.2。HRMS(EI)C4242Brに対する計算値:824.1588[M],実測値:824.1589。C4242Brに対する元素分析計算値:C,61.03;H,5.12;N,6.78;Br,19.33;実測値:C,60.94;H,5.20;N,6.69;Br,19.29。
[実施例25](24)2,5−ビス(ベンゾ[b]チオフェン−2−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

紫色固体。収率20mg(4%)。[b]=0.72(SiO,AcOEt/ヘキサン,4:6)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.69(d,J=7.8,2H)、7.54(d,J=7.2Hz,2H)、7.34(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.26(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.23(dd,J=4.4,1.5Hz;2H)、7.21(dd,J=7.1,1.0Hz,2H)、6.77(s,2H)、6.45(s,2H)、2.44(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ140.3、139.0、136.9、136.8、135.8、132.8、130.2、130.2、130.0、126.1、124.2、123.7、123.1、121.8、120.2、95.0、21.2。HRMS(EI)C3626に対する計算値:550.1537[M],実測値:550.1551。
[実施例26](25)2,5−ジ(ベンゾフラン−2−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

橙色固体。収率78mg(15%)。[b]1HNMR(500MHz,CDCl)δ7.41(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.36(m,4H)、7.32(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.18(m,2H)、7.13(dd,J=7.6,1.0Hz,2H)、6.68(s,2H)、5.96(s,2H)、2.49(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ153.9、149.8、137.4、136.9、133.5、130.0、129.2、128.0、126.4、123.6、122.7、120.3、110.6、101.0、93.7、21.2。HRMS(ESI)C3626に対する計算値:518.1992[M],実測値:518.1992。
[実施例27](26)1,4−ビス(4−メチルフェニル)−2,5−ビス(チアゾール−2−イル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色固体。収率45mg(10%)。[b]1HNMR(500MHz,CDCl)δ7.67(d,J=3.3Hz,2H)、7.31(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.27(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.08(d,J=3.3Hz,2H)、6.77(s,2H)、2.44(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ160.0、142.6、137.8、136.2、133.8、130.1、127.0、117.6、95.8、21.4。HRMS(ESI)C2620に対する計算値:452.1139[M],実測値:452.1129
[実施例28]アリール化1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール(27−34)の製造のための一般的な手順
原料となる1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール(0.25mmol)、臭化アリール(1mmol)、KOAc(1mmol)及びPdCl(C)(dppb)(0.01mmol)を、使用前にアルゴンでフラッシュした25mlのシュレンク管に入れた。次いで8mlの乾燥DMAを加え、得られた混合物を150℃で3日間攪拌した。生成物をフラッシュカラムクロマトグラフィ及びその後のトルエン又は酢酸エチルからの再結晶により精製した。得られた結晶を減圧乾燥した。
実施例29〜36は、応用手順、及び化合物27−34の合成結果を示す。
[実施例29](27)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−3−(9,9−ジオクチル−9H−フルオレン−3−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色固体。生成物はフラッシュカラムクロマトグラフィ(SiO,CHCl/ヘキサン1:1)により精製した。収率66mg(30%)。R=0.66(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp228〜231℃(トルエン)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.62(d,J=7.2Hz,1H)、7.42(ΑΑ'ΧΧ',2H)、7.33(m,IH)、7.29(m,3H)、7.27(m,1H)、7.21(m,5H)、7.12(ΑΑ'ΧΧ',2H)、7.07(d,J=8.4Hz,2H)、6.86(s,IH)、6.79(s,4H)、6.64(dd,J=7.7,1.3Hz,1H)、6.54(s,1H)、2.40(s,3H)、2.25(s,3H)、1.80(m,2H)、1.63(m,2H)、1.21(m,4H)、1.15(m,8H)、1.04(m,4H)、0.99(m,4H)、0.82(t,J=7.0Hz,6H)、0.49(quin,J=7.8Hz,4H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ150.7、150.2、140.9、139.4、137.8、136.9、136.2、135.6、131.9、131.3、130.8、130.0、129.2、127.9、127.1、125.3、122.8、119.4、118.6、112.3、109.0、94.1、54.8、40.3、31.8、30.0、29.5、29.3、23.7、22.6、21.0、14.1。HRMS(ESI)C6364に対する計算値:876.5131[M],実測値:876.5124。C6364に対する元素分析計算値:C,86.26;H,7.35;N,6.39;実測値:C,86.02;H,7.38;N,6.30。λabs(CHCl,ε×10−3)404(40)nm。
[実施例30](28)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3−(4−ニトロフェニル)−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

橙色固体。生成物をフラッシュカラムクロマトグラフィ(SiO,CHCl/ヘキサン1:1)により精製した。収率36mg(24%)。R=0.51(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp344〜346℃(トルエン)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.80(ΑΑ'ΧΧ',2H)、7.44(ΑΑ'ΧΧ',2H)、7.39(AA'XX',2H)、7.20(t,J=8.5Hz,4H)、7.08(ΑΑ'ΧΧ',2H)、7.03(ΑΑ'ΧΧ',2H)、6.95(d,J=8.0Hz,2H)、6.84−6.81(m,2H)、6.51(s,1H)、2.40(s,3H)、2.34(s,3H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ145.8、140.4、138.0、137.4、136.9、136.2、136.1、136.0、135.9、132.0、131.9、131.8、131.1、130.7、130.1、129.6、128.0、127.5,125.5,124.8,122.7,119.0,118.6,110.3、109.4、109.0、94.5、21.1、21.0。HRMS(EI)C40Η27Νに対する計算値:609.2165[M+],実測値:609.2184。λabs(CHCl,ε×10−3)393(40)nm。
[実施例31](29)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3,6−ビス−(4−ニトロフェニル)−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

橙色固体。生成物はフラッシュカラムクロマトグラフィ(SiO,CHCl/ヘキサン2:1)により精製した。収率97mg(53%)。R=0.42(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.79(d,4H)、7.35(d,4H)、6.98(d,4H)、6.91(d,4H)、6.82(d,4H)、6.77(d,4H)、2.32(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ145.8、140.0、138.2、135.8、135.2、133.3、131.8、131.4、131.0、129.5、129.2、127.6、124.8、122.8、118.5、110.6、108.0、21.1。HRMS(EI)C4630に対する計算値[M]=730.2329,実測値[M]=730.2345。C4630に対する元素分析計算値:C,75.60,H,4.14,N11.50実測値:C,75.56,H,4.20,N,11.41。λabs(CHCl,ε×10−3)381(45)nm。
[実施例32](30)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3,6−ビス(4−(ペンタフルオロ−λ−スルファニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄緑がかった固体。生成物をフラッシュカラムクロマトグラフィ(SiO,CHCl/ヘキサン1:1−3:1)により精製した。収率78mg(35%)。R=0.56(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.36(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.30(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.01(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、6.86(d,J=8.0Hz,4H)、6.78(d,J=8.5Hz,4H)、6.70(AA'XX',4H)、2.29(s,6H)。13C NMR(125MHz,CDCl)δ137.8、136.7、135.9、135.2、132.3、131.8、131.1、130.4、129.5、129.4、127.4、125.2、125.1、118.7、110.2、108.0、20.8。HRMS(EI)C463010に対する計算値:892.1752[M+],実測値:892.1734。λabs(CHCl,ε×10−3)395(33)nm。
[実施例33](31)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3−(ピリジン−3−イル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色固体。生成物はフラッシュカラムクロマトグラフィ(SiO,CHCl/MeOH95:5)により精製した。収率30mg(21%)。R=0.71(SiO,CHCl/MeOH,95:5)。Mp319〜320℃(トルエン,デコンプ)。HNMR(500MHz,CDCl)δ8.34(d,J=2.0Hz,1H)、8.02(s,1H)、7.43(d,7=7.8Hz,2H)、7.36(d,J=7.8Hz,2H)、7.20(m,4H)、7.09(d,J=7.6Hz,2H)、7.01(m,3H)、6.91(m,3H)、6.80(d,J=7.5Hz,2H)、6.52(s,1H)、2.39(s,3H)、2.31(s,3H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ150.0、147.0、137.9、137.6、137.5、136.6、136.3、136.2、136.0、135.6、132.1、131.9、131.8、131.7、131.3、131.0、130.1、129.6、129.3、127.9、127.3、125.4、122.4、119.0、118.8、109.9、109.2、107.2、94.5、21.1、21.0。HRMS(EI)C3927に対する計算値:565.2266[M+],実測値:565.2280。λabs(CHCl,ε×10−3)395(33)nm。
[実施例34](32)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3,6−ジ(ピリジン−3−イル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色固体。生成物はフラッシュカラムクロマトグラフィ(SiO,CHCl/MeOH95:5)により精製した。収率76mg(47%)。R=0.55(SiO,CHCl/MeOH,95:5)。Mp345〜347℃(トルエン,デコンプ)。HNMR(500MHz,CDCl)δ8.33(d,J=3.0Hz,2H)、8.01(s,2H)、7.32(d,J=8.2Hz,4H)、7.01(d,J=7.6Hz,2H)、6.97(d,J=8.2Hz,4H)、6.89(m,6H)、6.75(d,J=8.0Hz,4H)、2.31(s,6H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ151.0、147.0、137.8、137.6、136.1、135.1、133.1、131.7、131.2、129.5,129.4,129.2,127.4,122.5,118.7,110.1、106.1、21.1。HRMS(EI)C4430に対する計算値:642.2532[M+],実測値:642.2521。λabs(CHCl,ε×10−3)396(36)nm。
[実施例35](33)2,3,5−トリス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色固体。生成物はフラッシュカラムクロマトグラフィ(SiO,CHCl/ヘキサン1:1−3:1)により精製した。収率71mg(48%)。R=0.41(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp325〜326℃(トルエン)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.43(d,J=8.2Hz,2H)、7.38(d,J=8.2Hz,2H)、7.20(m,6H)、7.07(d,J=8.1Hz,2H)、7.00(d,J=8.2Hz,2H)、6.94(d,J=7.9Hz,2H)、6.79(m,4H)、2.39(s,3H)、2.36(s,3H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ138.3、137.8、136.8、136.3、136.1、136.0、135.9、131.9、131.8、131.7、131.2、131.1、130.7、130.1、129.5、128.0、127.4、125.4、119.0、118.7、110.1、109.5、109.4、109.3、94.5、21.1、21.0。HRMS(EI)C4127に対する計算値:589.2266[M+],実測値:589.2259。C4127に対する元素分析計算値:C,83.51;H,4.62;N,11.88;実測値:C,83.47;H,4.63;N,11.72。λabs(CHCl,ε×10−3)400(43)nm。
[実施例36](34)2,5−ビス(4−シアノフェニル)−3−(4−メトキシフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

黄色固体。生成物はフラッシュカラムクロマトグラフィ(SiO,AcOEt/ヘキサン1:4)により精製した。収率50mg(34%)。R=0.45(SiO,AcOEt/ヘキサン,1:4)。Mp298〜300℃(トルエン)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.42(d,J=8.3Hz,2H)、7.33(d,J=8.3Hz,2H)、7.20(d,J=8.3Hz,2H)、7.17(d,J=8.3Hz,2H)、7.08(d,J=8.1Hz,2H)、7.03(d,J=8.2Hz,2H)、6.89(d,J=8.0Hz,2H)、6.78(d,J=8.1Hz,2H)、6.62(d,J=8.5Hz,2H)、6.52(d,J=6.8Hz,2H)、6.51(s,1H)、3.75(s,3H)、2.39(s,3H)、2.32(s,3H)。13CNMR(125MHz,CDCl)δ158.1、137.8、137.1、136.8、136.7、136.1、135.8、135.6、131.9、131.7、131.7、131.6、131.4、130.9、130.0、129.2、127.9、127.3、125.3、125.0、113.1、111.3、109.1、108.9、94.6、55.2、21.1、21.0。HRMS(EI)C4130Oに対する計算値:594.2420[M+],実測値:594.2430。λabs(CHCl,ε×10−3)400(43)nm。
[実施例37](35)〜(39)2,5−ビス(アリールエチニル)−1,4−ビス(アリール)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロールの製造のための一般的な手順

オーブン乾燥した25mlシュレンク管に1,4−ビス(4−メチルフェニル)−2,5−ビス(4−((トリメチルシリル)エチニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール(16,20mg,3.17×10−5mol),PdCl(PPh(2.2mg,3.17×10−6mol)、CuI(0.6mg,3.17×10−6mol)及びブロモ−又はヨードアレン(6.317×10−5mol)を入れた。次に無水THF(0.5ml)を加え、次いでEtN(0.5ml,3.6mmol)を加えた。反応混合物を凍結−ポンプ−融解サイクル及びアルゴンパージにより脱酸素化した。TBAF(21mg,7.92×10−6mol)を加えて反応混合物をアルゴン雰囲気下、室温で16時間攪拌した。粗混合物をセライトを通してろ過し溶媒を留去した。DCVC法を用いて精製することにより純粋な生成物を得た。
実施例38〜42に、応用手順の合成結果である化合物35〜39を示す。
[実施例38](35)2,5−ビス(4−(4−シアノフェニルエチニル)フェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

生成はDCVC法(SiO,ヘキサン/CHCl,4:1)により精製し、純粋な生成物を黄色個体として得た。12mg(56%)。R=0.27(SiO,ヘキサン/CHCl,1:1)。Mp313〜314℃(AcOEt,デコンプ)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.61(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.57(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.38(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.21(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、7.19(m,8Η)、6.42(s,2H)、2.39(s,6H);13C NMR(125MHz,CDCl)δ137.5、136.1、135.7、134.5、132.9、132.2、132.1、131.8、130.1、128.5、127.9、125.4、119.6、118.6、111.5、95.2、88.5、21.2。HRMS(EI)C5032に対する計算値:688.2627[M],実測値:688.2596。λabs(CHCl,ε×10−3)428(70)nm。
[実施例39](36)2,5−ビス(4−(4−ペンタフルオロチオフェニル)エチニルフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

DCVC法を用いた精製(SiO,ヘキサン/CHCl,4:1)により純粋な生成物を黄色個体として得た。6mg(21%)。R=0.72(SiO,ヘキサン/CHCl,1:1)。Mp207〜208℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.65(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.48(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.33(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.14(ΑΑ'ΧΧ',4Η)、7.13−7.08(m,8Η)、6.36(s,2H)、2.32(s,6H);13C NMR(125MHz,CDCl)δ137.3、135.9、135.5、134.2、132.6、131.6、131.5、129.9、127.7、127.1、126.0、125.2、119.5、95.0、92.7、87.9、29.7、21.0。HRMS(EI)C483210に対する計算値:890.1847[M],実測値:890.1843。λabs(CHCl,ε×10−3)418(45)nm。
[実施例40](37)2,5−ビス(4−(4−トリフルオロメチル)エチニルフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

DCVC法を用いた精製(SiO,ヘキサン/CHCl,6:1)により純粋な生成物を橙色固体として得た。4mg(15%)。R=0.76(SiO,ヘキサン/CHCl,1:1)。Mp347〜348℃(AcOEt,デコンプ)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.59(s,8H)、7.39(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.19(m,12H)、6.42(s,2H)、2.38(s,6H)。13C NMR(125MHz,CDCl)δ137.5、136.0、131.9、130.1、125.4、125.4、21.2。HRMS(EI)C5032に対する計算値:774.2470[M],実測値:774.2461。λabs(CHCl,ε×10−3)414(62)nm。
[実施例41](38)2,5−ビス(4−(3,5−ジ(トリフルオロメチル)エチニルフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

DCVC法を用いた精製(SiO,ヘキサン/CHCl,8:1)により純粋な生成物を黄色固体として得た。10mg(33%)。R=0.78(SiO,ヘキサン/CHCl,1:1)。Mp316〜317℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.92(s,4H)、7.80(s,2H)、7.40(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.23(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.20(m,8H)、6.45(s,2H)、2.39(s,6H);13CNMR(125MHz,CDCl)δ137.4、136.1、134.6、132.9、132.2、132.0、131.8、131.4、130.1、127.9、125.9、125.3、124.2、122.0、119.1、95.2、93.3、87.0、21.2。HRMS(EI)C523012に対する計算値:910.2215[M],実測値:910.2188。λabs(CHCl,ε×10−3)421(67)nm。
[実施例42](39)2,5−ビス(4−(メトキシ)エチニルフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール

DCVC法を用いた精製(SiO,ヘキサン/CHCl,3:1)により純粋な生成物を黄色固体として得た。7mg(30%)。R=0.44(SiO,ヘキサン/CHCl,1:1)。Mp315−316℃(AcOEt)。HNMR(500MHz,CDCl)δ7.44(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.35(ΑΑ'ΧΧ',4H)、7.18(s,12H)、6.87(ΑΑ'ΧΧ',4H)、6.40(s,2H)、3.82(s,6H)、2.38(s,6H);13C NMR(125MHz,CDCl)δ159.7、137.5、135.8、133.1、131.3、123.0、129.2、128.4、127.8、125.5、125.3、114.1、55.5、21.2。HRMS(EI)C5038に対する計算値:698.2933[M],実測値:698.2955。λabs(CHCl,ε×10−3)401(71)nm。
[実施例43]本発明によって得られた化合物の光学的性質
本発明により得られた化合物について光学測定を行った。この目的のため、特に別記しない場合は各化合物をCHClに溶解し、吸収スペクトルを測定した。同じ溶液を波長325〜345nmを有する単色光に曝露し、発光スペクトルを測定した。対象スペクトル(HSO中の二硫酸キニーネ(VI)、0.5M)と比較することにより、蛍光量子収率を得た。測定はすべて室温で行った。結果を表1に示す。
[a]トルエン中で測定されたスペクトル
[実施例44]本発明による化合物の電気化学的性質
2つの化合物(19)及び(32)の電気化学を、サイクリックボルタンメトリーにより調べた(表2、図2〜3)。これらの化合物のうち幾つかは、低い酸化電位及び大きなHOMO−LUMOギャップといった興味深い挙動を示すことがわかった。このことは、バルクヘテロ接合太陽電池、有機電界効果トランジスタ等の用途において有利となり得る。

Claims (18)

  1. 式(I)で表される化合物。

    (式中、R それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換の6員のヘテロアリール基を表 はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。R はそれぞれ独立して、水素原子又は置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアリールエチニルアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。
  2. がHを表す、請求項1に記載の化合物。
  3. 及びRが、それぞれ独立して、NO、CN、OMe、SOMe、SOH、F、Cl、Br、I、CHO、COOH、CONH及びSFの群から選択される置換基によって、オルト位、メタ位又はパラ位が置換されていてもよいベンゼンの誘導体を表す、請求項1又は2に記載の化合物。
  4. 一般式(II)で表される、請求項1に記載の化合物。

    (式中、Ar 、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換の6員のヘテロアリール基を表す。Ar は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のテロアリール基を表す。
  5. 一般式III又はIVで表される、請求項1に記載の化合物。

    (式中、Ar は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換の6員のヘテロアリール基を表す。Ar及びArは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。)
  6. 式(I)で表される化合物。

    (式中、R 及びR は、それぞれ独立して、NO 、CN、OMe、SO Me、SO H、F、Cl、Br、I、CHO、COOH、CONH 及びSF の群から選択される置換基によって、オルト位、メタ位又はパラ位が置換されていてもよいベンゼンの誘導体を表す。R は、水素原子を表す。)
  7. 一般式Vで表される化合物。

    (式中、Ar及びArは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。)
  8. 以下から成る群から選択される化合物。
    2,5−ジフェニル−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    1,2,4,5−テトラ(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ジ(ナフタレン−1−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ジ(アントラセン−9−イル)−1,4−ビス(4−オクチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(3−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(2−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    1,4−ビス(4−ブロモフェニル)−2,5−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−メトキシフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(ベンゾ[d][1,3]ジオキソール−5−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    1,4−ビス(4−クロロフェニル)−2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−フルオロフェニル)−1,4−ビス(4−メトキシフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    1,4−ビス(4−ニトロフェニル)−2,5−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(3−ニトロフェニル)−1,4−ビス(4−オクチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ジ(ピリジン−3−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    1,4−ビス(4−メチルフェニル)−2,5−ビス(4−((トリメチルシリル)エチニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(2−ブロモフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(2−メトキシフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(2−(アリルオキシ)フェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    1,4−ビス(4−メチルフェニル)−2,5−ビス(4−(ペンタフルオロ−λ−スルファニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    1,2,4,5−テトラキス(4−(ペンタフルオロ−λ−スルファニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    1,4−ビス(4−ブロモフェニル)−2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−ブロモ−2−ニトロフェニル)−1,4−ビス(4−ヘキシルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール
    ,5−ビス(4−シアノフェニル)−3−(9,9−ジオクチル−9H−フルオレン−3−イル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3−(4−ニトロフェニル)−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3,6−ビス−(4−ニトロフェニル)−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3,6−ビス(4−(ペンタフルオロ−λ−スルファニル)フェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3−(ピリジン−3−イル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−3,6−ジ(ピリジン−3−イル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,3,5−トリス(4−シアノフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−シアノフェニル)−3−(4−メトキシフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−(4−シアノエチニルフェニル)フェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−(4−ペンタフルオロチオフェニル)エチニルフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−(4−トリフルオロメチル)エチニルフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−(3,5−ジ(トリフルオロメチル)エチニルフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール、
    2,5−ビス(4−(メトキシ)エチニルフェニル)−1,4−ビス(4−メチルフェニル)−1,4−ジヒドロピロロ[3,2−b]ピロール。
  9. ブタン−2,3−ジオンを式ArCHOで表されるアリールアルデヒド及び式ArNHで表されるアリールアミンと酸性条件下で反応させた後、式(II)で表される化合物を単離することを含む、式(II)で表される化合物の製造方法。

    (式中、Ar及びArは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す)
  10. 前記反応を、酢酸中で行う、請求項9に記載の製造方法。
  11. 前記反応を、氷酢酸中で行う、請求項9又は10に記載の製造方法。
  12. 前記反応を、50℃を超える温度で行う、請求項9〜11のいずれか1項に記載の製造方法。
  13. 前記反応を、50℃〜110℃の温度で行う、請求項9〜11のいずれか1項に記載の製造方法。
  14. 前記式(II)の化合物を、冷却した反応混合物から析出させる、請求項9〜13のいずれか1項に記載の製造方法。
  15. 前記反応を、触媒としてのブレンステッド酸の存在下で行う、請求項9〜14のいずれか1項に記載の製造方法。
  16. 前記ブレンステッド酸が、pK<2の酸である、請求項15に記載の製造方法。
  17. 前記ブレンステッド酸が、アリールスルホン酸である、請求項15又は16に記載の製造方法。
  18. 前記ブレンステッド酸が、p−トルエンスルホン酸又はベンゼンスルホン酸である、請求項15〜17のいずれか1項に記載の製造方法。
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