【実施例】
【0231】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、以下においては、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を意味する。
【0232】
実施例1:2,5−ビス(5−ブロモチオフェニル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−1)、(Tz−2))
工程1:2,5−ジブロモピリジン−N−オキシドの合成
【0233】
【化54】
【0234】
300mLナスフラスコに2,5−dibromopyridine(11.8g、50mmol)、メタクロロ過安息香酸(mCPBA)(18.5g、75mmol)、および無水ジクロロメタン(100mL)を入れ、室温で2日撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え有機層をジクロロメタンで抽出し、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥させた。濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(Hexane/AcOEt=5:1)を用いて精製し2,5−dibromopyridine N−oxide(白色固体)を6.74g(収率53%)得た。
【0235】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.23 (dd, J = 2.1, 8.7 Hz, 1H), 7.52 (d, J =8.7 Hz, 1H), 8.50 (d, J = 2.1 Hz, 1H).
【0236】
工程3:2,5−(ジチオフェン−2−イル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0237】
【化55】
【0238】
耐圧試験管に2,5−dibromopyridine N−oxide(500mg、2mmol)、2−(Tributylstannyl)thiophene(1.79g、4.8mmol)、Pd(PPh
3)
4(165mg、0.14mmol)、および無水トルエン(4mL)を入れ、マイクロウェーブ反応装置を用い180℃で20分撹拌した。反応終了後、溶媒を濃縮しシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CHCl
3/Hexane/AcOEt=2:1:1)を用いて精製し2,5−(dithiophen−2−yl)pyridine N−oxide(黄色固体)を450mg(収率88%)得た。
【0239】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.14 (dd, J = 4.0, 5.0 Hz, 1H), 7.22 (dd, J = 4.0, 5.0 Hz, 1H), 7.39 (dd, J =1.0, 4.0 Hz, 1H), 7.41 (dd, J =1.0, 5.0 Hz, 1H), 7.52 (dd, J =1.9, 8.6 Hz, 1H), 7.58 (dd, J = 1.0, 5.0 Hz, 1H), 7.85 (dd, J = 1.0, 4.0 Hz, 1H), 7.92 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 8.61 (d, J = 1.9 Hz, 1H).
【0240】
工程4:ジチオフェニルテトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−1))
【0241】
【化56】
【0242】
ねじ口試験管に2,5−(dithiophen−2−yl)pyridine N−oxide(390mg、1.5mmol)、DPPA(1.6mL、7.5mmol)、および無水ピリジン(0.24mL、3.0mmol)を入れ、窒素雰囲気下、120℃で24時間撹拌した。反応液は直接シリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH
2Cl
2/MeOH=20:1)を用いて精製しジチオフェニルテトラゾロピリジン(黄色固体)を198mg(収率46%)得た。
【0243】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.25 (m, 1H), 7.29 (dd, J = 4.0, 5.0 Hz, 1H), 7.51 (dd, J = 1.0, 5.0 Hz, 1H), 7.55 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.63 (dd, J = 1.0, 5.0 Hz, 1H), 7.89 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 8.39 (dd, J = 1.0, 4.0 Hz, 1H), 8.41 (dd, J = 1.0, 4.0 Hz, 1H).
【0244】
工程9:2,5−ビス(5−ブロモチオフェニル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−2))
【0245】
【化57】
【0246】
ねじ口試験管にジチオフェニルテトラゾロピリジン(30mg、0.1mmol)、N−ブロモスクシンイミド(NBS)(36mg、0.2mmol)、無水クロロホルム2mL)、および酢酸(0.4mL)を入れ、窒素雰囲気下60℃で24時間撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え中和し有機層をジクロロメタンで抽出し,無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥させた。濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH
2Cl
2/MeOH=20:1)を用いて精製し対応するブロモ化体(黄色固体)を37mg(収率84%)得た。
【0247】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.19 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 7.25 (m, 1H), 7.47 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.78 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.07 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 8.13 (d, J = 4.0 Hz, 1H).
【0248】
実施例2:工程14:テトラゾロピリジン5量体の合成(化合物(Tz−3))
【0249】
【化58】
【0250】
ねじ口試験管に臭素化したジチエニルテトラゾロピリジン(133mg、0.3mmol)、2−Hexyl−5−(tributylstannyl)thiophene(411mg、0.9mmol)、Pd(PPh
3)
4(35mg、0.03mmol)、および無水トルエン(10mL)を入れ、120℃で60分撹拌した。反応終了後、溶媒を濃縮しシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH
2Cl
2/MeOH=20:1)を用いて精製し、テトラゾロピリジン5量体(赤色固体)を53mg(収率27%)得た。
【0251】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 0.90 (t, J = 6.8 Hz, 6H), 1.28-1.45 (m, 12H), 1.65-1.75 (m, 4H), 2.77-2.86 (m, 4H), 6.72 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 6.74 (d, J= 3.6 Hz, 1H), 7.10 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 7.15 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 7.19 (d, J = 3.9 Hz, 1H), 7.21 (d, J = 3.9 Hz, 1H), 7.46 (d, J =7.8 Hz, 1H), 7.77 (d, J =7.8 Hz, 1H), 8.24(d, J =3.9 Hz, 1H), 8.29 (d, J =3.9 Hz, 1H)
【0252】
実施例3:テトラゾロピリジン6量体の合成1(化合物(Tz−4))
工程5:5−ブロモ−2−(5−ヘキシルチオフェン−2−イル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0253】
【化59】
【0254】
ねじ口試験管に2,5−dibromopyridine N−oxide(3.0g、12mmol)、2−Hexyl−5−(tributylstannyl)thiophene(5.48g、12mmol)、Pd(PPh
3)
4(1.38g、1.2mmol)、および無水トルエン(48mL)を入れ、120℃で16時間加熱撹拌した。反応終了後、溶媒を濃縮しシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH
2Cl
2/MeOH=50:1)を用いて精製し5−bromo−2−(5−hexylthiophen−2−yl)pyridine N−oxide(A)(黄色固体)を2.61g(収率64%)得た。
【0255】
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.88 (t, J = 7.0 Hz, 3H), 1.27-1.40 (m, 6H), 1.58-1.68 (m, 2H), 2.86 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 6.90 (d, J = 4.1 Hz, 1H), 7.39 (dd, J = 1.8, 8.8 Hz, 1H), 7.67 (d, J = 4.1 Hz, 1H), 7.73 (dd, J =8.8 Hz, 1H), 8.43 (d, J = 1.8 Hz, 1H).
【0256】
工程15:ピリジン−N−オキシド6量体の合成
【0257】
【化60】
【0258】
ねじ口試験管に5,5’−ditributylstannyl−2,2’−bithiophene(58mg、0.078mmol)、5−bromo−2−(5−hexylthiophen−2−yl)pyridine N−oxide(A)(53mg、0.156mmol)、Pd(PPh
3)
4(9mg、0.008mmol)、および無水トルエン(2mL)を入れ、マイクロウェーブ反応装置を用いて180℃で20分間加熱撹拌した。反応終了後、溶媒を濃縮しシリカゲルカラムクロマトグラフィー(Hexane/AcOEt=1:1)を用いて精製しピリジン−N−オキシド6量体(橙色固体)を74mg(収率100%)得た。
【0259】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 0.85-0.92 (m, 6H), 1.23-1.43 (m, 12H), 1.64-1.78 (m, 4H), 2.78-2.91 (m, 4H), 6.78 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 6.89 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 7.18(d, J = 3.6 Hz, 1H), 7.43 (dd, J = 1.9, 8.7 Hz, 1H), 7.66 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 7.81 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 8.52 (d, J = 1.9 Hz, 1H).
【0260】
工程16:テトラゾロピリジン6量体の合成(化合物(Tz−4))
【0261】
【化61】
【0262】
ねじ口試験管にピリジン−N−オキシド6量体(74mg、0.11mmol)、DPPA(600mg、2.2mmol)、および無水ピリジン(71μL、0.88mmol)を入れ、窒素雰囲気、120℃で24時間撹拌した。反応液は直接シリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH
2Cl
2/MeOH=20:1)をおよび分取GPC(CHCl
3)により精製することにより、テトラゾロピリジン6量体(赤色固体)を7mg(収率8%)得た。
【0263】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) 0.90 (m, 6H), 1.30-1.37 (m, 8H), 1.38-1.45 (m, 4H), 1.72-1.79 (m, 4H), 2.91 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 6.94 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 7.05 (m, 1H),7.43 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.80 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 8.22 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 8.27 (d, J = 4.0 Hz, 1H).
【0264】
実施例4:2−(チオフェン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−5))
工程1:2−ブロモピリジン−N−オキシドの合成
【0265】
【化62】
【0266】
原料を2,5−dibromopyridineから2−bromopyridineへと変更し、反応時間を3日とした以外は実施例1の工程1と同様にして合成を行った。
【0267】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.11 (td, J = 1.4, 8.0 Hz, 1H), 7.25 (td, J = 1.9, 6.4 Hz, 1H), 7.67 (dd, J =1.9, 8.0 Hz, 1H), 7.67 (dd, J =1.4, 6.4 Hz, 1H).
【0268】
工程3:2−(チオフェン−2−イル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0269】
【化63】
【0270】
耐圧試験管に2−Bromopyridine N−oxide(174mg、1mmol)、2−(Tributylstannyl)thiophene(560mg、1.5mmol)、Pd(PPh
3)
4(116mg、0.1mmol)、および無水トルエン(2mL)を入れ、マイクロウェーブ反応装置を用い180℃で20分撹拌した。反応終了後、溶媒を濃縮しシリカゲルカラムクロマトグラフィー(Hexane/AcOEt=1:1)を用いて精製し2−(Thiophen−2−yl)pyridine N−oxide(白色固体)を117mg(収率66%)得た。
【0271】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.14 (td, J = 2.0, 7.0 Hz, 1H), 7.21 (dd, J = 4.0, 5.0 Hz, 1H), 7.32 (td, J =1.3, 8.0 Hz, 1H), 7.58 (d, J =5.0 Hz, 1H), 7.86 (dd, J =1.0, 4.0 Hz, 1H), 7.95 (dd, J = 2.0, 8.0 Hz, 1H), 8.32 (d, J = 7.0 Hz, 1H).
【0272】
工程4:2−(チオフェン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−5))
【0273】
【化64】
【0274】
実施例1の工程4と同様にして合成を行った(白色固体、41mg、41%)。
【0275】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.29 (dd, J = 3.8, 5.0 Hz, 1H), 7.54 (dd, J = 0.9, 7.1 Hz, 1H), 7.65 (dd, J = 1.2, 5.0 Hz, 1H), 7.72 (dd, J = 7.1, 8.9 Hz, 1H), 7.97 (dd, J = 0.9, 8.9 Hz, 1H), 8.39 (dd, J = 1.2, 3.8 Hz, 1H).
【0276】
実施例5:2,5−ジフェニルテトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−6))
工程3:2,5−ジフェニルピリジン−N−オキシドの合成
【0277】
【化65】
【0278】
ねじ口試験管に2,5−dibromopyridine N−oxide(250mg、1mmol)、フェニルボロン酸(366mg、3.0mmol)、Pd(PPh
3)
4(115mg、0.1mmol)、2MK
2CO
3水溶液(3mL)およびTHF(6mL)を入れ、60℃で24時間撹拌した。反応終了後、有機層をジクロロメタンを用いて、抽出し溶媒を濃縮後シリカゲルカラムクロマトグラフィー(Hexane/AcOEt=1:2)を用いて精製し2,5−diphenylpyridine N−oxide(白色固体)を311mg(収率100%)得た。
【0279】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.42-7.54 (m, 8H), 7.59 (d, J =8.0 Hz, 2H), 7.85 (d, J =8.0 Hz, 2H).
【0280】
工程4:2,5−ジフェニルテトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−6))
【0281】
【化66】
【0282】
実施例1の工程4と同様にして合成を行った(白色固体、55mg、40%)。
【0283】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.41 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 7.47-7.64 (m, 6H), 7.91 (d,J = 7.2 Hz, 1H), 8.03-8.07 (m, 2H), 8.16-8.20 (m, 2H).
【0284】
実施例6:5−ブロモ−2−(チオフェン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−7))
工程5:5−ブロモ−2−(チオフェン−2−イル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0285】
【化67】
【0286】
2−(Tributylstannyl)thiopheneを1当量とした以外は実施例1の工程3と同様にして、5−bromo−2−(5−hexylthiophen−2−yl)pyridine N−oxideを合成した(黄色固体、1.98g、77%)。
【0287】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.21 (t, J = 4.6 Hz, 1H), 7.44 (dd, J = 1.8, 8.8 Hz, 1H), 7.59 (d, J = 5.1 Hz, 1H), 7.80 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.84 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 8.47 (d, J = 1.8 Hz, 1H).
【0288】
工程6:5−ブロモ−2−(チオフェン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−7))
【0289】
【化68】
【0290】
実施例1の工程4と同様にして5−ブロモ−2−(チオフェン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成を行った(淡黄色固体、10mg、10%)。
【0291】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.30 (dd, J = 4.0, 5.0 Hz, 1H), 7.41 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.67 (dd, J = 1.2, 5.0 Hz, 1H), 7.91 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.39 (dd, J = 1.2, 4.0 Hz, 1H).
【0292】
実施例7:2,5−ビス(4−メトキシフェニル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−8))
工程3:2,5−ビス(4−メトキシフェニル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0293】
【化69】
【0294】
2−(Tributylstannyl)thiopheneを2当量用いる代わりに、2−(Tributylstannyl)−4−methoxybenzeneを3当量用いた以外は実施例1の工程3と同様にして合成を行った(白色固体、335mg、100%)。
【0295】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 3.87 (s, 6H), 7.01 (d, J = 7.8 Hz, 4H), 7.45 (br s, 2H), 7.52 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.86 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 8.55 (s, 1H).
【0296】
工程4:2,5−ビス(4−メトキシフェニル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−8))
【0297】
【化70】
【0298】
実施例1の工程4と同様にして2,5−ビス(4−メトキシフェニル)テトラゾロピリジンの合成を行った(白色固体、111mg、92%)。
【0299】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 3.90 (s, 3H), 3.92 (s, 3H), 7.09 (d, J= 8.8 Hz, 2H), 7.10 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.32 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.83 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 8.03 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 8.17 (d, J = 8.8 Hz, 2H).
【0300】
実施例8:2,5−ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−9))
工程3:2,5−ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0301】
【化71】
【0302】
フェニルボロン酸(366mg、3.0mmol)の代わりに4−トリフルオロメチルフェニルボロン酸を用い、反応条件を60℃で24時間撹拌する代わりに、マイクロウェーブを用いて130℃で20分加熱撹拌に変更した以外は実施例5の工程3と同様にして、2,5−ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ピリジン−N−オキシドを合成した(白色固体、208mg、100%)。
【0303】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.55 (d, J =1.2 Hz, 2H), 7.72 (d, J =8.0 Hz, 2H), 7.77 (t, J =7.2 Hz, 4H), 7.99 (d, J =8.0 Hz, 2H), 8.62 (t, J =1.2 Hz, 1H).
【0304】
工程4:2,5−ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−9))
【0305】
【化72】
【0306】
実施例1の工程4と同様にして合成を行った(白色固体、134mg、82%)。
【0307】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.50 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.85 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.89 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 8.00 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 8.20 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 8.32 (d, J = 8.2 Hz, 2H).
【0308】
実施例9:2,5−ビス(ピペリジン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−10))
工程3:2,5−ビス(ピペリジン−2−イル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0309】
【化73】
【0310】
2−(Tributylstannyl)thiopheneを2.4当量用いる代わりに、2−(Tributylstannyl)Pyridineを3.0当量用い、触媒の量を変更した以外は実施例1の工程3と同様にして合成を行った(白色固体、237mg、63%)。
【0311】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.33-7.39 (m, 2H), 7.74-7.78 (m, 1H), 7.81-7.88 (m, 2H), 8.02 (dd, J = 1.9, 8.7 Hz, 4H), 8.32 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 8.75 (m, 1H), 8.98(d, J = 1.8 Hz, 1H), 9.01 (d, J = 8.2 Hz, 1H)
【0312】
工程4:2,5−ビス(ピペリジン−2−イル)テトラゾロピリジン(化合物(Tz−10))
【0313】
【化74】
【0314】
実施例1の工程4と同様にして合成を行った(淡黄色固体、66mg、44%)。
【0315】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.30 (t, J = 6.8 Hz, 1H), 7.36 (dd, J = 4.9, 7.6 Hz, 1H), 7.49 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 7.88 (td, J = 1.6, 7.6 Hz, 1H), 8.16 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 8.45 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 8.56 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 8.72 (br d, J = 4.9Hz, 1H), 8.79 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.89 (d, J = 6.8 Hz, 1H).
【0316】
実施例10:2,5−ビス(ピペリジン−4−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−11))
工程3:2,5−ビス(ピペリジン−4−イル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0317】
【化75】
【0318】
フェニルボロン酸の代わりに、4−ピリジンボロン酸を用い、反応条件を60℃で24時間撹拌する代わりに、マイクロウェーブを用いて130℃で20分加熱撹拌に変更した以外は実施例5の工程3と同様にして、合成を行った(白色固体、107mg、43%)。
【0319】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.51 (d, J = 6.2 Hz, 2H), 7.60 (br d, 2H), 7.81 (d, J= 6.2 Hz, 2H), 8.64 (s, 1H), 8.76-8.82 (m, 4H).
【0320】
工程4:2,5−ビス(ピペリジン−4−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−11))
【0321】
【化76】
【0322】
実施例1の工程4と同様にして合成を行った(白色固体、75mg、50%)。
【0323】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.59 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 8.02 (d, J = 6.3 Hz, 2H), 8.11 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 8.19 (d, J = 6.2 Hz, 2H), 8.86 (d, J = 6.2 Hz, 2H), 8.92 (d, J = 6.2 Hz, 2H).
【0324】
実施例11:2−(ピペリジン−2−イル)−5−(ピペリジン−4−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−12))
工程5:5−ブロモ(2−ピペリジン−2−イル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0325】
【化77】
【0326】
2−(Tributylstannyl)Pyridineを3.0当量用いる代わりに1.0当量用い、マイクロウェーブ装置を用いず120℃で18時間加熱撹拌に変更した以外は実施例9の工程3と同様にして合成を行った(白色固体、337mg、67%)。
【0327】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.32-7.38 (m, 1H), 7.36 (dd, J = 4.9, 7.6 Hz, 1H), 7.79-7.86 (m, 1H), 8.12 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 8.46 (d, J= 1.8 Hz, 1H), 8.71 (d, J =4.9 Hz, 1H), 8.88 (d, J = 8.0 Hz, 1H).
【0328】
工程3:2−(ピペリジン−2−イル)−5−(ピペリジン−4−イル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0329】
【化78】
【0330】
4−トリフルオロメチルフェニルボロン酸を3当量用いる代わりに4−ピリジンボロン酸を1.5当量用いた以外は実施例8の工程3と同様にして合成を行った(白色固体、165mg、55%)。
【0331】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.36-7.41 (m, 1H), 7.52 (d, J = 6.3 Hz, 2H),7.60 (dd,J = 1.8, 8.4 Hz, 1H), 7.86 (td, J = 1.7, 7.8 Hz, 1H), 8.35 (d, J = 8.5 Hz, 1H),8.62 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 8.74-8.79 (m, 1H), 8.98 (d, J = 8.2 Hz, 1H).
【0332】
工程4:2−(ピペリジン−2−イル)−5−(ピペリジン−4−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−12))
【0333】
【化79】
【0334】
実施例1の工程4と同様にして合成を行った(白色固体、84mg、56%)。
【0335】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.47-7.52 (m, 1H), 7.95 (td, J = 1.8, 8.0 Hz, 1H), 8.13 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 8.16 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 8.37 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 8.82-8.85 (m, 1H), 7.86 (td, J = 1.7, 7.8 Hz, 3H), 9.02 (d, J = 7.9 Hz, 1H).
【0336】
実施例12:2−(ピペリジン−4−イル)−5−(ピペリジン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−13))
工程5:5−ブロモ(2−ピペリジン−2−イル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0337】
【化80】
【0338】
フェニルボロン酸の代わりに4−ピリジンボロン酸を用い、反応時間を24時間撹拌する代わりに、17時間加熱撹拌に変更した以外は実施例5の工程3と同様にして、合成を行った(白色固体、466mg、46%)。
【0339】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.34 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.48 (dd, J = 1.6, 8.2 Hz, 1H), 7.72 (d, J = 6.3 Hz, 1H), 8.49 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 8.76 (d, J = 6.3 Hz, 1H).
【0340】
工程3:2−(ピペリジン−2−イル)−5−(ピペリジン−4−イル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0341】
【化81】
【0342】
2−(Tributylstannyl)Pyridineを3当量用いる代わりに2.0当量用いた以外は実施例9の工程3と同様にして合成を行った(白色固体、186mg、47%)。
【0343】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.36-7.40 (m, 1H), 7.58 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.75 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.82-7.87 (m, 3H), 8.01 (dd, J = 1.6, 8.3 Hz, 1H), 8.74-8.76 (m, 1H), 8.78 (d, J = 6.3 Hz, 1H), 9.00 (d, J = 1.7 Hz, 1H).
【0344】
工程4:2−(ピペリジン−4−イル)−5−(ピペリジン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−13))
【0345】
【化82】
【0346】
実施例1の工程4と同様にして合成を行った(白色固体、45mg、30%)。
【0347】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ7.35 (td, J = 1.5, 7.0 Hz, 1H), 7.54 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.74 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 8.15 (d, J = 6.2 Hz, 1H), 8.18 (d, J = 8.6 Hz, 1H),8.56 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 8.77 (d, J = 6.2 Hz, 1H), 8.92 (d, J = 6.9 Hz, 1H).
【0348】
実施例13:2−(チオフェン−2−イル)−5−(ピリジン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成工程3:2−(チオフェン−2−イル)−5−(ピリジン−2−イル)ピリジン−N−オキシドの合成(化合物(Tz−14))
【0349】
【化83】
【0350】
実施例12の工程3と同様にして合成を行った(淡黄色固体、347mg、73%)。
【0351】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.24-7.26 (m, 1H), 7.32-7.35 (m, 1H), 7.61 (dd, J = 1.0, 5.0 Hz, 1H), 7.72 (d, J= 7.8 Hz, 1H), 7.82 (td, J = 1.7, 7.7 Hz, 1H), 7.92 (dd, J = 1.0, 4.0 Hz, 1H), 7.98-8.05 (m, 3H), 8.71-8.75 (m, 1H), 8.97 (d, J = 1.0Hz, 1H).
【0352】
工程4:2−(ピペリジン−4−イル)−5−(ピペリジン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−14))
【0353】
【化84】
【0354】
実施例1の工程4と同様にして合成を行った(淡黄色固体、70mg、63%)。
【0355】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ7.25-7.26 (m, 1H), 7.28-7.32 (m, 1H), 7.67 (dd, J = 1.0, 5.0 Hz, 1H), 7.70 (d, J= 7.8 Hz, 1H), 7.93 (td, J = 1.8, 7.8 Hz, 1H), 8.44 (dd, J = 1.0, 4.0 Hz, 1H), 8.76 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 8.81 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 9.14 (d, J = 8.2 Hz, 1H).
【0356】
実施例14:2−(ピリジン−2−イル)−5−(チオフェン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成工程3:2−(ピリジン−2−イル)−5−(チオフェン−2−イル)ピリジン−N−オキシドの合成(化合物(Tz−15))
【0357】
【化85】
【0358】
実施例6の工程5と同様にして合成を行った(淡黄色固体、138mg、27%)。
【0359】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ7.15 (dd, J = 4.0, 5.0 Hz, 1H), 7.32-7.37 (m, 1H), 7.42-7.45 (m, 2H), 7.55 (dd, J= 1.8, 8.6 Hz, 1H), 7.84 (td, J = 1.8, 7.8 Hz, 1H), 8.22 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 8.61 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 8.71-8.74 (m, 1H), 8.96 (d, J= 8.2 Hz, 1H).
【0360】
工程4:2−(ピペリジン−4−イル)−5−(ピペリジン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−15))
【0361】
【化86】
【0362】
実施例1の工程4と同様にして合成を行った(淡黄色固体、73mg、57%)。
【0363】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ7.27 (dd, J = 4.0, 5.0 Hz, 1H), 7.43-7.47 (m, 1H), 7.55 (dd, J = 1.4, 5.3 Hz, 1H), 7.97 (td, J = 1.8, 7.8 Hz, 1H), 8.01 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 8.26 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 8.48 (dd, J = 1.0, 4.0 Hz, 1H), 8.80-8.83(m, 1H), 8.99 (d, J = 8.2 Hz, 1H).
【0364】
実施例15:テトラゾロピリジン6量体の合成2(化合物(Tz−4)、化合物(Tz−16))
工程3:2−(チオフェン−2−イル)−5−(5−ヘキシルチオフェン−2−イル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0365】
【化87】
【0366】
2−(Tributylstannyl)thiopheneを2.4当量用いる代わりに、2−(Tributylstannyl)−5−hexylthiopheneを1.5当量用い、反応温度及び時間を変更したこと以外は実施例1の工程3と同様にして、合成した(橙色固体、2.56g(92%))。
【0367】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) 0.89 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 1.30-1.36 (m, 4H), 1.38-1.44 (m, 2H), 1.70-1.79 (m, 2H), 2.83 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 6.80 (d, J= 3.6 Hz, 1H), 7.19-7.27 (m, 2H), 7.45 (dd, J= 2.0, 8.7 Hz, 1H), 7.56 (dd, J = 1.0, 5.0 Hz, 1H), 7.83 (dd, J = 1.0, 4.0 Hz, 1H), 7.89 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 8.54 (d, J = 1.8 Hz, 1H).
【0368】
工程4:2−(チオフェン−2−イル)−5−(5−ヘキシルチオフェン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成(化合物(Tz−16))
【0369】
【化88】
【0370】
実施例1の工程4と同様にして、合成を行った(橙色固体、590mg(22%)。
【0371】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) 0.90 (m, 3H), 1.30-1.37 (m, 4H), 1.38-1.45 (m, 2H), 1.72-1.79 (m, 2H), 2.91 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 6.94 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 7.05 (m, 1H),7.43 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.80 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 8.22 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 8.27 (d, J = 4.0 Hz, 1H).
【0372】
工程19:ピリジン−N−オキシド6量体の合成(化合物(Tz−4))
【0373】
【化89】
【0374】
2−(チオフェン−2−イル)−5−(5−ヘキシルチオフェン−2−イル)テトラゾロピリジン(110mg、0.3mmol)およびテトラヒドロフラン(3mL)を加え−78℃に冷却して、ジイソプロピルアミン(1.65eq)及びn−ブチルリチウム(1.5eq)より調製したリチウムジイソプロピルアミドを滴下して30分撹拌した。その後、CuCl
2(2eq)を加え0℃に昇温して4時間撹拌した。反応終了後、溶媒を濃縮しシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CH
2Cl
2/MeOH=30:1)を用いて精製し、テトラゾロピリジン6量体(赤色固体)を得た。
【0375】
実施例16:テトラゾロピリジン6量体の合成3
工程3:2−(5−ヘキシルチオフェン−2−イル)−5−(ヘキシルチオフェン−2−イル)ピリジン−N−オキシドの合成
【0376】
【化90】
【0377】
2−(Tributylstannyl)thiopheneを2.4当量用いる代わりに1.0当量用い、反応温度及び時間を変更したこと以外は実施例1の工程3と同様にして、合成した(黄色固体、2.56g(5.9mmol))。
【0378】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) 0.90 (m, 3H), 1.30-1.37 (m, 4H), 1.38-1.45 (m, 2H), 1.72-1.79 (m, 2H), 2.87 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 6.90 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 7.13 (dd, J =4.0, 5.0 Hz, 1H), 7.38 (m, 2H), 7.47 (dd, J = 1.8, 8.7 Hz, 1H), 7.69 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 7.84 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 8.57 (d, J = 1.7 Hz, 1H).
【0379】
工程3:2−(5−ヘキシルチオフェン−2−イル)−5−(チオフェン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成
【0380】
【化91】
【0381】
実施例1の工程4と同様にして、合成を行った(黄色固体、530mg(23%)。
【0382】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) 0.90 (m, 3H), 1.30-1.37 (m, 4H), 1.38-1.45 (m, 2H), 1.72-1.79 (m, 2H), 2.91 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 6.94 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 7.05 (m, 1H),7.43 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.80 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 8.22 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 8.27 (d, J = 4.0 Hz, 1H).
【0383】
工程17:2−(5−トリブチルスタンニルチオフェン−2−イル)−5−(5−ヘキシルチオフェン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成
【0384】
【化92】
【0385】
2−(チオフェン−2−イル)−5−(5−ヘキシルチオフェン−2−イル)テトラゾロピリジン(110mg、0.3mmol)にテトラヒドロフラン(5mL)を加え−78℃に冷却して、ジイソプロピルアミン(1.65当量)、n−ブチルリチウム(1.5当量)より調製したリチウムジイソプロピルアミドを加え、−78℃で30分反応した。次いで、塩化トリブチルスズ(2当量)を加えて0℃で4時間反応した。反応終了後、室温まで昇温し、精製して目的とする化合物を得た(黄色固体、133mg、66%)。
【0386】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) 0.91 (m, 12H), 1.07-1.80 (m, 26H), 2.88 (t, J= 7.6 Hz, 2H), 6.90 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 7.32 (d, J = 3.3 Hz, 1H), 7.51 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.77 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.21 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 8.47 (d, J = 3.5 Hz, 1H).
【0387】
工程9:2−(5−ヘキシルチオフェン−2−イル)−5−(5−ブロモチオフェン−2−イル)テトラゾロピリジンの合成
【0388】
【化93】
【0389】
2−(5−ヘキシルチオフェン−2−イル)−5−(チオフェン−2−イル)テトラゾロピリジン(38mg、0.1mmol)、N−ブチルスクシンイミド(1.0当量)、及びテトラヒドロフランを加えて、−10℃で6時間反応した。反応終了後、室温まで昇温し、精製して目的とする化合物(黄色固体、48mg、100%)を得た。
【0390】
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) 0.91 (m, 3H), 1.30-1.37 (m, 4H), 1.38-1.45 (m, 2H), 1.72-1.79 (m, 2H), 2.92 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 6.96 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 7.19 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 7.43 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.75 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 8.09 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 8.25 (d, J = 4.0 Hz, 1H).
【0391】
工程18:ピリジン−N−オキシド6量体の合成(化合物(Tz−4))
【0392】
【化94】
【0393】
2−(5−トリブチルスタンニルチオフェン−2−イル)−5−(5−ヘキシルチオフェン−2−イル)テトラゾロピリジン(67mg、0.1mmol)、2−(5−ヘキシルチオフェン−2−イル)−5−(5−ブロモチオフェン−2−イル)テトラゾロピリジン(48mg、0.1mmol)、Pd(PPh
3)
4(6mg、0.005mmol)、およびトルエン(10mL)、DMF(1mL)を入れ、窒素雰囲気下、120℃で60分撹拌したのち、精製しテトラゾロピリジン6量体(赤色固体)を得る。
【0394】
示差走査熱量測定
得られた化合物(Tz−1)、(Tz−2)、(Tz−3)、(Tz−4)、(Tz−6)、(Tz−7)、(Tz−8)、(Tz−9)、(Tz−11)、(Tz−14)、(Tz−15)、(Tz−16)について、示差走査熱量測定装置(島津製作所社製、「DSC−60」)を用いて示差走査熱量測定を行った。結果を
図1〜6に示す。
【0395】
熱重量分析測定
化合物(Tz−3)について、熱重量分析装置(島津製作所社製、「TGA−50」)を用いて熱重量分析測定を行った。その結果本発明の化合物は、いずれも熱安定性に優れ、ガス発生剤として有用であることが明らかになった。
【0396】
紫外可視吸収スペクトル測定
化合物(Tz−1,1.44×10
-5M)、(Tz−3,8.21×10
-6M)、(Tz−6,1.86×10
-5M)、(Tz−8,7.83×10
-6M)、(Tz−9,2.70×10
-5M)、(Tz−14,4.53×10
-5M)、(Tz−15,1.47×10
-5M)の各濃度のジクロロメタン溶液を調製し、紫外・可視分光装置(島津製作所社製、「UV-3100PC」)、および、光路長1cmのセルを用いて紫外可視吸収スペクトル測定を行った。結果を
図7〜13に示す。
【0397】
サイクリックボルタンメトリー
化合物(Tz−1)、(Tz−3)、(Tz−6)、(Tz−8)、(Tz−9)、(Tz−14)、(Tz−15)について、サイクリックボルタンメトリー測定装置(BAS社製、「CV-620C voltammetric analyzer」)を用い、溶媒としてo−ジクロロベンゼン/MeCN(5:1)混合溶媒を用いて、サイクリックボルタンメトリー測定を行った。結果を
図14〜16に示す。また、得られた数値を表25に示す。
【0398】
【表18】
【0399】
密度汎関数法によるシミュレーション
下記式で表される化合物について、それぞれ、密度汎関数法によるシミュレーションを行って、LUMO準位、HOMO準位を計算した。結果を表26に示す。
【0400】
【化95】
【0401】
【表19】
【0402】
上記サイクリックボルタンメトリー測定、及びシミュレーションにより、本発明の化合物は、比較例の化合物(Tz−5)、(Tz−20)と比較して、LUMO準位を低く維持したままHOMO準位を引き上げることができており、有機半導体材料として有用であることが明らかになった。
【0403】
FET測定
上記化合物(Tz−3)を、10mg/mLの濃度となるようにクロロホルムに溶解し、ODTS(オクタデシルトリクロロシラン)処理したSiO
2/Si基板にスピンコート(1000rpm、1分)することで、ボトムゲート−ボトムコンタクト型のFET素子を作製し、FET測定を行った。チャンネル長さは5μmとした。次に、得られた素子を80℃、120℃、150℃、180℃の各温度で1時間アニールし、同様の方法でFET特性の評価を行った。得られた数値を表27に示す。
【0404】
【表20】
【0405】
上記の結果から、本発明の化合物は、ON/OFF比が高いものであり、半導体材料として有用であることが明らかになった。また本発明の化合物は、示差走査熱量分析測定の結果からも、200℃以上に加熱しても、分解することなく安定に存在しており、かつ、180℃まで加熱した場合でも、電子移動度がほとんど低下していないことから、素子としての熱安定性も良好であることが明らかになった。