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平面固定トリアリールボランを鍵とする機能性π電子系の開発

Research Project

Project/Area Number 11J06543
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional materials chemistry
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

櫛田 知克  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsホウ素 / π電子系化合物 / 構造固定 / 軌道相互作用 / ラジカル / σ錯体 / 理論計算 / X線結晶構造解析 / 蛍光 / 時間分解分光
Research Abstract

平面固定トリフェニルボランおよびその誘導体ついて、その性質を明らかとした。今年度は特に、平面固定トリフェニルボランの一電子還元体であるラジカルアニオン種の単離同定および平面固定トリフェニルボランと炭素求核剤であるt-BuLiとの反応から誘導されるボラシクロファンについて精力的に研究を行った。
ラジカルアニオンについては、金属カリウムを用いて平面固定トリフェニルボランを化学的に一電子還元することで合成に成功し、X線結晶構造解析によりその構造を明らかとした。また、電子スピン共鳴(ESR)スペクトルの測定や理論計算を行い、その電子構造について明らかにするとともに、これまでに報告されている類似の化合物との比較を行った。その結果、平面固定トリフェニルボランラジカルアニオンは、その平面性の高い分子骨格に由来して、不対電子スピン密度がより非局在化していることを見出した。
ボラシクロファンについては、この化合物が特異なホウ素-ベンゼン相互作用をもつことに着目し、研究を行った。具体的には、この相互作用をより強めるためにジメチルアミノ基を導入した誘導体を合成し、X線結晶構造解析によりその構造を明らかとした。その結果、ホウ素と近接したベンゼン環の炭素原子との間に明確な結合性相互作用があり、ベンゼン環が明らかな結合交替をもつことを見出した。さらに、NMR解析や詳細な理論計算を行い、このホウ素-ベンゼン相互作用の本質についての理解を試みた。その結果、ジメチルアミノ置換ボラシクロファンはホウ素とベンゼンが強く相互作用したσ錯体に近い構造であることを見出した。

Current Status of Research Progress
Reason

最終年度

Strategy for Future Research Activity

最終年度

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Planarized B-phenylborataanthracene anions : structural and electronic impacts of coplanar constraint2012

    • Author(s)
      Tomokatsu Kushida, Zhiguo Zhou, Atsushi Wakamiya, Shigehiro Yamaguchi
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 48 Issue: 87 Pages: 10715-10717

    • DOI

      10.1039/c2cc35874c

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Planarized Triarylboranes : Stabilization by Structural Constraint and Their Plane-to-Bowl Conversion2012

    • Author(s)
      Zhiguo Zhou, Atsushi Wakamiya, Tomokatsu Kushida, Shigehiro Yamaguchi
    • Journal Title

      Journal of The American Chemical Society

      Volume: 134 Issue: 10 Pages: 4529-4532

    • DOI

      10.1021/ja211944q

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ボラシクロファンの化学:ホウ素-ベンゼンσ錯体の形成2013

    • Author(s)
      櫛田知克、山口茂弘
    • Organizer
      第93日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学、びわこ・くさつキャンパス
    • Year and Date
      2013-03-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 平面固定トリフェニルボランの励起状態ダイナミクス2012

    • Author(s)
      櫛田知克、首藤亜由美、片山哲郎、伊都将司、宮坂博、作田絵里、喜多村昇、CAMACHO, Cristopher、IRLE, Stephan、周治国、若宮淳志、山口茂弘
    • Organizer
      2012年光化学討論会
    • Place of Presentation
      東京工業大学、大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2012-09-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Planarized Triphenylboranes : Unique Structural Change in the Excited State2012

    • Author(s)
      Tomokatsu Kushida, Ayumi Shuto, Tetsuro Katayama, Syoji Ito, Hiroshi Miyasaka, Eri Sakuda, Noboru Kitamura, Cristopher Camacho Leandro, Stephan Irle, Shigehiro Yamaguchi
    • Organizer
      IRIS-13
    • Place of Presentation
      Victoria, Canada
    • Year and Date
      2012-07-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Excited State Dynamics of Planarized Triphenylboranes2012

    • Author(s)
      Tomokatsu Kushida, Ayumi Shuto, Tetsuro Katayama, Syoji Ito, Hiroshi Miyasaka, Cristopher Camacho Leandro, Stephan Irle, Zhiguo Zhou, Atsushi Wakamiya, Shigehiro Yamaguchi
    • Organizer
      ICHAC-10
    • Place of Presentation
      京都大学、宇治キャンパス
    • Year and Date
      2012-05-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 平面固定トリフェニルボランの光物性2012

    • Author(s)
      櫛田知克、周治国、片山哲郎、伊都将司、宮坂博、作田絵里、喜多村昇、IRLE, Stephan、若宮淳志、山口茂弘
    • Organizer
      第92日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2012-03-28
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 平面固定トリアリールボランの反応性:ボラタアントラセンおよびボラシクロファンの合成と性質2011

    • Author(s)
      櫛田知克、周治国、若宮淳志、山口茂弘
    • Organizer
      第38回有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2011-12-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Reaction of Planar-Constrained Triarylborane with Base : Synthesis of Planar-Constrained Borataanthracene2011

    • Author(s)
      Tomokatsu Kushida, Zhiguo Zhou, Atsushi Wakamiya, Shigehiro Yamaguchi
    • Organizer
      IME Boron XIV
    • Place of Presentation
      Niagara falls, Canada
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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