• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

環拡張ポルフィリンの金属錯体を用いた新規機能性分子の開発

Research Project

Project/Area Number 14J01050
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional solid state chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

直田 耕治  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords環拡張ポルフィリン / ポルフィリン / ヘキサフィリン / 多電子貯蔵 / 近赤外色素 / 芳香族性のスイッチング / 交差共役系 / ジラジカル性 / 化学センサー / ビラジカル性 / 酸化還元特性 / 金属錯体 / 芳香族性 / 共役系変換
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、ポルフィリンや環拡張ポルフィリンの新規誘導体を合成することで、従来にない新しい機能を持った分子を創出することを目的としている。本年度は前年度に提案した、「交差共役系ポルフィリンおよびヘキサフィリンのジラジカル性の制御(研究①)」に加え、双性イオン型ヘキサフィリン(研究②)及びオクタフィリンの酸・塩基に基づく構造及び芳香族性の変化(研究③)に関する研究を行った。以下に具体的な成果を示す。
研究①:交差共役系オリゴチオフェンをポルフィリンまたはヘキサフィリンの外周部へ導入することで、ジラジカル性を示す分子の合成に成功した。特にヘキサフィリンは近赤外領域における強い光吸収、多電子貯蔵能、狭いHOMOーLUMOギャップ、比較的大きな二光子吸収断面積など特徴的な物性を示し、有機エレクトロニクスの分野での活躍が期待される。
研究②:分子内に双性イオン構造を有するヘキサフィリンの合成に成功した。この分子はヒュッケル反芳香族性を示し、酸を添加することで、メビウス芳香族性を示すヘキサフィリンへ構造変化することも見出した。
研究③:[34]オクタフィリン(1.1.1.0.1.1.1.0)へ酸・塩基を添加することによって、その分子構造及び芳香族性への影響を検証した。酸を添加した場合は、八の字構造・非芳香族のフリーベース体が平面長方形構造・ヒュッケル芳香族性のジカチオン体へと変化した。一方、塩基を添加した場合は、モノアニオン化体へと変化したものの、物性面に大きな変化は見られなかった。この結果は2箇所でメゾ位炭素が欠落しているこのオクタフィリンの構造的な剛直さに起因すると考えられる。
総括:これまで様々なポルフィリン及び環拡張ポルフィリンの新規誘導体の合成に成功し、特徴的な物性を明らかにしてきた。したがって、この3年間の研究成果はポルフィリンの化学に重要な影響を与えたと言える。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 6 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Structural and Aromaticity Control of [34]Octaphyrin(1.1.1.0.1.1.1.0) by Protonation and Deprotonation2017

    • Author(s)
      Koji Naoda, Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: 印刷中 Issue: 9 Pages: 1205-1208

    • DOI

      10.1002/ajoc.201700144

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] “A Doubly Zwitterionic Antiaromatic [28]Hexaphyrin Formed upon Deprotonation of 5,20-Di(N-methyl-4-pyridinium)-Substituted [28]Hexaphyrin”2016

    • Author(s)
      K. Naoda and A. Osuka
    • Journal Title

      Chem. Asian J.

      Volume: 22 Issue: 20 Pages: 2849-2853

    • DOI

      10.1002/asia.201601071

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Bis-Au(III) [28]Hexaphyrin Triphenylphosphine Adduct2016

    • Author(s)
      Koji Naoda, Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Journal of Porphyrin and Phthalocyanines

      Volume: - Issue: 08n11 Pages: 997-1001

    • DOI

      10.1142/s1088424616500097

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis of Di-peri-dinaphthoporphyrins by PtCl2-Mediated Cyclization of Quinodimethene-Type Porphyrins2016

    • Author(s)
      Masataka Umetani, Koji Naoda, Takayuki Tanaka, Seung-Kyu Lee, Juwon Oh, Dongho Kim, Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Angewande Chemie International Edition

      Volume: - Issue: 21 Pages: 6305-6309

    • DOI

      10.1002/anie.201601303

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 5,20-Di(pyridin-2-yl)-[28]Hexaphyrin(1.1.1.1.1.1): A Stable Huckel Antiaromatic Hexaphyrin Stabilized by Intramolecular Hydrogen Bonding and Protonation Induced Conformational Twist to Gain Mobius Aromaticity2015

    • Author(s)
      Koji Naoda, Hirotaka Mori, Juwon Oh, Kyu Hyung Park, Dongho Kim, Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Journal of Organic Chemistry

      Volume: 80 Issue: 23 Pages: 11726-11733

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b01348

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Reversal of Hückel (anti)aromaticity in the lowest triplet states of hexaphyrins and spectroscopic evidence for Baird's rule2015

    • Author(s)
      Y. M. Sung, M.-C. Yoon, J. M. Lim, H. Rath, K. Naoda, A. Osuka, and D. Kim
    • Journal Title

      Nat. Chem

      Volume: 7 Issue: 5 Pages: 418-422

    • DOI

      10.1038/nchem.2233

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cross-Conjugated Hexaphyrins and Their Bis-Rhodium Complexes2014

    • Author(s)
      Koji Naoda, Young Mo Sung, Jong Min Lim, Dongho Kim, and Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Chemistry-A European Jounal

      Volume: 20 Issue: 25 Pages: 7698-7705

    • DOI

      10.1002/chem.201402328

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Iridium Complexes of [26]Hexaphyrin(1.1.1.1.1.1) and [36]Octaphyrin(1.1.1.1.1.1.1.1))2014

    • Author(s)
      Koji Naoda and Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Journal of Porphrin and Phthalocyanines

      Volume: 18 Issue: 08n09 Pages: 652-658

    • DOI

      10.1142/s1088424614500382

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] キノノイドポルフィリンおよびヘキサフィリンにおけるビラジカル性の制御2016

    • Author(s)
      直田耕治、大須賀篤弘
    • Organizer
      第27回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ポルフィリンおよびヘキサフィリンにおけるビラジカル性の制御2016

    • Author(s)
      直田耕治、大須賀篤弘
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学・京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属錯化と酸・塩基による2-ピリジル置換ヘキサフィリンの芳香族性のスイッチング2015

    • Author(s)
      直田耕治、森裕貴、大須賀篤弘
    • Organizer
      第26回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      愛媛大学・松山大学
    • Year and Date
      2015-09-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Switching of Aromaticity on 5,20-Di(pyridyl) Substituted [28]Hexaphyrin(1.1.1.1.1.1)2015

    • Author(s)
      Koji Naoda and Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      16th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA16)
    • Place of Presentation
      Madrid, Spain
    • Year and Date
      2015-07-05 – 2015-07-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Switching of Aromaticity on 5,20-Di(pyridyl) Substituted [28]Hexaphyrin(1.1.1.1.1.1)2015

    • Author(s)
      Koji Naoda, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      16th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • Place of Presentation
      Spain, Madrid
    • Year and Date
      2015-07-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 4-pyridyl置換ヘキサフィリンの合成と物性2015

    • Author(s)
      直田耕治、大須賀篤弘
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学、千葉県
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Cross-Conjugated Hexaphyrins and Their Bis-Rhodium Complexes2014

    • Author(s)
      Koji Naoda and Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      Eighth International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines (ICPP-8)
    • Place of Presentation
      Istanbul, Turkey
    • Year and Date
      2014-06-22 – 2014-06-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 大須賀研究室(集合有機分子機能研究室)ホームページ

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/shuyu/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 大須賀研究室(集合有機分子機能分科)ホームページ

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/shuyu/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi