피란트론 염료 구조와 Scholl 반응

1912년 Scholl에 의해 처음 합성된 vat 염료 피란트론(2)의 구조가 1,6-디벤조일피렌(1)의 이중 Scholl 반응(AlCl3/NaCl 용융)을 통해 형성됨이 확인되었다. 이 연구는 니트로벤젠-d5 용매에서 150 °C의 1H- 및 13C-2차원 NMR 상관 분광법을 이용하여 피란트론(2)의 구조를 최초로 검증하였다. 흥미롭게도, 유사한 반응 조건에서 1,8-디벤조일피렌(3)은 직접적인 이중 Scholl 반응 생성물을 주지 않고 대신 피란트론(2)을 형성하였다. 이는 1,8-디벤조일피렌(3)이 단일 탈아실화를 거쳐 1-벤조일피렌을 경유하여 1,6-디벤조일피렌(1)으로 전환되는 Friedel-Crafts 아실 재배열이 일어났음을 시사한다. 이러한 Scholl 반응은 위치 선택적일 뿐만 아니라 입체 선택적이었다. 피란트론(2)은 가장 안정한 1Z,6Z-디벤조일피렌 이성질체가 아닌, 덜 안정한 1E,6E-디벤조일피렌 이성질체/입체형태로부터 형성되었다. 또한, 1-벤조일피렌의 직접적인 단일 Scholl 반응을 통해 8H-디벤조[def,qr]크리센-8-온(9)과 11H-인데노[2,1-a]피렌-11-온(10)과 같은 다른 부산물들도 확인되었다. 본 연구는 피란트론의 정확한 구조를 규명하고, Scholl 반응의 복잡한 위치 및 입체 선택성을 밝혀내어 유기 합성 및 염료 화학 분야의 이해를 심화하는 데 기여한다.