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新規お椀型縮環ポルフィリン誘導体による光電子機能性の創出

Research Project

Project/Area Number 16J05288
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional solid state chemistry
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

三枝 優太  筑波大学, 数理物質系, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsポルフィリン / 拡張パイ共役系 / 縮環ポルフィリン誘導体 / 縮環反応 / 縮環ポルフィリン / お椀型 / 集積化
Outline of Annual Research Achievements

縮環ポルフィリン誘導体を利用した光電子機能性創出の一環として、四重縮環ポルフィリン-亜鉛(II)錯体に対する置換基導入による非線型光学特性の発現と四重縮環ポルフィリン骨格を利用した拡張ヒドロキノン体を合成し、その特徴的な酸化還元挙動を明らかにした。外周部に五員環縮環構造を有する四重縮環ポルフィリン-亜鉛(II)錯体に対して、対角に位置するように、電子供与性基としてメトキシ基、電子吸引性基としてニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、またはメトキシカルボニル基をそれぞれ導入した“Push-Pull”型誘導体を合成した。得られた各四重縮環ポルフィリン-亜鉛(II)錯体誘導体に関して、クロロホルム中でhyper-Rayleigh散乱法によって二次の非線型光学特性を検討した。その結果、同様の置換基を導入したテトラフェニルポルフィリン-亜鉛(II)錯体に比べ、全ての四重縮環ポルフィリン-亜鉛(II)錯体誘導体が、大きな分子超分極率を示した。またシアノ誘導体に対して、種々の溶媒を用いて分子超分極率に対する溶媒効果を検討したところ、水素結合性の酸性度の高いプロトンをもつクロロホルムが最も大きな値を示すことを明らかとした。さらに縮環部位にまで芳香族サーキットが広がっている四重縮環ポルフィリン-亜鉛(II)錯体に対して、拡張キノン型の特性を付加する目的で、縮環アリール部位に、2つのヒドロキシ基を導入した誘導体を設計した。得られた拡張ヒドロキノン型四重縮環ポルフィリン-亜鉛(II)錯体誘導体の酸化還元特性は電気化学測定によって明らかにした。さらに酸塩基滴定を行い、ヒドロキシ基の脱プロトン化によって、セミキノンラジカル構造が安定化されることを明らかにした。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Substituent Effects at the β-Positions of the Nonfused Pyrroles in a Quadruply Fused Porphyrin on the Structure and Optical and Electrochemical Properties2018

    • Author(s)
      Yuta Saegusa, Tomoya Ishizuka, Takahiko Kojima
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 57 Issue: 3 Pages: 1106-1115

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b02551

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NH Tautomerism of a Quadruply Fused Porphyrin: Rigid Fused Structure Delays the Proton Transfer2017

    • Author(s)
      5.Yuta Saegusa, Tomoya Ishizuka*, Yoshihito Shiota, Kazunari Yoshizawa, Takahiko Kojima
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry B

      Volume: 122 Issue: 1 Pages: 316-327

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.7b10945

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acid-Base Properties of a Freebase Form of a Quadruply-Ring-Fused Porphyrin―Stepwise Protonation Induced by Rigid Ring-Fused Structure2016

    • Author(s)
      Y. Saegusa, T. Ishizuka, Y. Shiota, K. Yoshizawa, T. Kojima
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 82 Issue: 1 Pages: 322-330

    • DOI

      10.1021/acs.joc.6b02419

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 拡張キノン型四重縮環ポルフィリン誘導体の合成と酸化還元特性2017

    • Author(s)
      三枝優太、石塚智也、小谷弘明、小島隆彦
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学 神奈川県 横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Iron Complexes of a Quadruply Fused Porphyrin: Synthesis, Structure and Redox Properties2017

    • Author(s)
      T. Ishizuka, K. Komamura, Y. Saegusa, T. Kojima
    • Organizer
      Asian International Symposium
    • Place of Presentation
      Keio University, Kanagawa, Yokohama
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] “Push-Pull”型四重縮環ポルフィリン誘導体の合成と非線形光学特性2017

    • Author(s)
      三枝優太、石塚智也、奥野将成、石橋孝章、小島隆彦
    • Organizer
      第28回基礎有機化学討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Substituent Effects on Structures and Properties of Zinc(II) Quadruply-Fused Porphyrinatos2017

    • Author(s)
      Y. Saegusa, T. Ishizuka, T. Kojima
    • Organizer
      6th Asian Conference on Coordination Chemistry
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular Recognition using Dome-Like Distortion of Zinc(II) Quadruply-fused Porphyrinato2017

    • Author(s)
      T. Ishizuka, Y. Saegusa, K. Komamura, T. Kojima
    • Organizer
      6th Asian Conference on Coordination Chemistry
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 四重縮環ポルフィリン誘導体の合成2016

    • Author(s)
      三枝優太、石塚智也、小谷弘明、小島隆彦
    • Organizer
      第27回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場 広島県 広島市
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Supramolecular Assembly between a Monomeric Quadruply Ring-Fused Porphyrin and Fullerenes2016

    • Author(s)
      Y. Saegusa, T. Ishizuka, T. Kojima, S. Mori, M. Kawano, T. Kojima
    • Organizer
      International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
    • Place of Presentation
      Jiangsu Conference Center, Nanjing, China
    • Year and Date
      2016-07-03
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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