用芳基取代的多环芳香族化合物的制备方法
【专利摘要】通过使用钯化合物、邻四氯苯醌及特定的硼化合物，进行C-H/C-B偶联，由简单的方法得到PAH的C-H键在所希望的位置直接芳基化的化合物。此外，若适当选择基质及硼化合物，然后通过缩环反应，还可进一步得到大的PAH。进而，通过使用钯化合物、邻四氯苯醌及特定的芳香族化合物，进行C-H/C-H交叉偶联，同样也可由简单方法得到PAH的C-H键在所希望的位置上直接芳基化的化合物。此外，若在该情况下也适当选择基质及特定的芳香族化合物，然后通过缩环反应，也可进一步得到大的PAH。
【专利说明】用芳基取代的多环芳香族化合物的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用芳基取代的多环芳香族化合物的制备方法。
【背景技术】
[0002]sp2键合碳原子的二维片状的石墨烯，几乎在整个科学【技术领域】中均备受瞩目。由于形状、宽度等决定石墨烯的性质，因此合成结构均匀的石墨烯在该研究领域中是最为重要的课题之一。
[0003]关于在该石墨烯中的应用，多环芳香族化合物(PAH)备受期待，对PHA衍生物的简单且有效的合成方法的潜在需求很大。此外，可认为使用过渡金属催化剂的芳香环C-H键的直接芳基化是最简单且理想的PAH衍生物的合成方法之一。从这种观点来看，用简单方法进行的将市售的小PAH的C-H键的直接芳基化对于合成大的PAH有重要作用(非专利文献I~3)。但是，迄今为止所报告的直接芳基化的可适用基质中，多为具有杂芳香环、定位基，PAH的直接芳基化的报告例少(非专利文献3)。
[0004]现有技术文献
[0005]非专利文献
[0006]非专利文献1:Ackermann, L.; Vicente, R.;Kapdti, A.R.Angew.Chem., Int.Ed.2009，48，9792.[0007]非专利文献2:Chen, X.; Engle, Κ.M.;ffang, D._H.; Yu, J.-Q.Angew.Chem., Int.Ed.2009，48，5094.[0008]非专利文献3:Kawai, Η.; Kobayashi, Y.;Oi, S.; Inoue, Y.Chem.Commun.2008, 1464.
【发明内容】
[0009]本发明要解决的技术问题
[0010]本发明的目的在于提供一种简单地制备多环芳香族化合物的C-H键在所希望的位置直接芳基化的化合物的方法。
[0011]解决技术问题的技术手段
[0012]本发明人等鉴于上述问题，反复进行了深入研究，结果发现通过使用钯化合物、邻四氯苯醌及特定的硼化合物进行C-H/C-B偶联，从而可用简单的方法得到位置选择性地将PAH的C-H键直接芳基化的化合物。此外，若适当选择基质及硼化合物，然后通过进行缩环反应，还可进一步得到大的PAH。进而，本发明人等发现通过使用钯化合物、邻四氯苯醌及特定的芳香族化合物进行C-H/C-H交叉偶联，同样可以用简单方法得到位置选择性地将PAH的C-H键直接芳基化的化合物。本发明是根据这样的见解，进一步进行反复研究，结果完成的。即，本发明包含以下项I~22的发明。
[0013]项1.一种制备方法，其为用至少一个可具有取代基的芳基进行取代的多环芳香族化合物的制备方法，[0014]在钯化合物及邻四氯苯醌的存在下，使多环芳香族化合物与含有可具有取代基的芳基的硼化合物进行反应。
[0015]项2.根据项I所述的制备方法，其中，与所述多环芳香族化合物的sp2杂化碳原子键合的至少一个氢原子，用可具有取代基的芳基取代，所述可具有取代基的芳基来自于含有可具有取代基的芳基的硼化合物。
[0016]项3.根据项I或2所述的制备方法，其中，所述含有可具有取代基的芳基的硼化合物，为通式(Al)所示的有机硼化合物、通式(A2)所示的环状有机硼化合物或通式(A3)所示的离子性硼化合物，
[0017][化学式I]
[0018]
【权利要求】
1.一种用至少一个可具有取代基的芳基进行取代的多环芳香族化合物的制备方法，其特征在于， 在钯化合物及邻四氯苯醌的存在下，使多环芳香族化合物与含有可具有取代基的芳基的硼化合物进行反应。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，与所述多环芳香族化合物的sp2杂化碳原子键合的至少一个氢原子，用可具有取代基的芳基取代，所述可具有取代基的芳基来自于含有所述可具有取代基的芳基的硼化合物。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述含有可具有取代基的芳基的硼化合物，为通式(Al)所示的有机硼化合物、通式(A2)所示的环状有机硼化合物或通式(A3)所示的离子性硼化合物， [化学式I]
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的制备方法，其特征在于，用至少一个所述可具有取代基的芳基取代的多环芳香族化合物为通式(D)所示的化合物，且所述多环芳香族化合物为通式(B)所示的化合物， [化学式4]
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的制备方法，其特征在于，钯化合物为包括O价钯或II价钯的化合物。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在使所述多环芳香族化合物与所述含有可具有取代基的芳基的硼化合物反应时，使银化合物共存。
7.一种具有通式(C)所示结构的化合物的制备方法，其特征在于，其具备: (I)在钯化合物及邻四氯苯醌存在下，使具有通式(B’)所示结构的化合物与通式(G)所示结构的化合物反应，制备通式(D’)所示化合物的工序；以及 (II)对工序(I)制备的化合物实施缩环反应的工序，[化学式6]
8.一种具有通式(C’)所示结构的化合物的制备方法，其特征在于，其具备: (I)在钯化合物及邻四氯苯醌存在下，使通式(B’’)所示的化合物与具有萘骨架的化合物反应，制备具有通式(D’ ’ )所示结构的化合物的工序；以及 (II)对工序(I)制备的化合物实施缩环反应的工序，
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述工序(II)为使用FeCl3实施氧化反应的工序。
10.一种用至少一个可具有取代基的芳基进行取代的多环芳香族化合物的制备方法，其特征在于，在钯化合物及邻四氯苯醌存在下，使多环芳香族化合物与可具有取代基的芳基反应。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，与所述多环芳香族化合物的sp2杂化碳原子键合的至少一个氢原子，用可具有取代基的芳基取代，该可具有取代基的芳基来自于含有所述可具有取代基的芳基的化合物。
12.根据权利要求10或11所述的制备方法，其中，含有所述可具有取代基的芳基的化合物为具有通式(E)所示芳基的化合物，或具有通式(E’)所示芳基的化合物， [化学式13]
13.根据权利要求10~12中任意一项所述的制备方法，用至少一个所述可具有取代基的芳基取代的多环芳香族化合物为通式(D)所示的化合物，且所述多环芳香族化合物为通式(B)所示的化合物， [化学式15]
14.根据权利要求10~13中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在使所述多环芳香族化合物与所述具有芳基的化合物反应时，使银化合物共存。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述银化合物为三氟甲烷磺酸银。
16.一种通式(Fla)所示的化合物， [化学式17]
17.—种通式(Flb)所示的化合物， [化学式18]
18.—种通式(F2)所示的化合物， [化学式19]
19.一种下式所示的化合物， [化学式20]
20.—种通式(F3)所示的化合物， [化学式21]
21.—种通式(F4)所示的化合物， [化学式22]
22.—种通式(F5)所示的化合物， [化学式23]
【文档编号】C07C5/44GK103649024SQ201280027991
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年6月8日 优先权日:2011年6月10日
【发明者】伊丹健一郎, 望田宪嗣, 川澄克光, 濑川泰知, 梶野智敬 申请人:国立大学法人名古屋大学