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水中での新規環拡張ポルフィリンの合成と機能

Research Project

Project/Area Number 18655013
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Organic chemistry
Research InstitutionNagoya University (2008)
Kyoto University (2006-2007)

Principal Investigator

忍久保 洋  Nagoya University, 大学院・工学研究科, 教授 (50281100)

Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywordsポルフィリン / 大環状化合物 / 芳香族 / 金属錯体 / 二光子吸収 / 密度汎関数法 / 銅 / 水中 / 希土類 / 触媒 / ルイス酸 / ソルバトクロミズム / ピロール
Research Abstract

ペンタフルオロベンズアルデヒドとピロールとの縮合反応をスカンジウムトリフラートをルイス酸として水中で行い、環拡張コロールである二種類のヘプタフィリン(1.1.1.1.1.1.0)を合成することに成功した。ピロールユニット7つと架橋炭素6つからなるヘプタフィリンは酸性条件では平面性の高い構造をとることを見いだし、そのNMRからこのヘプタフィリンが芳香属性を持つことを明らかにした。さらに、このような大環状共役化合物が非常に大きな二光子吸収特性をもつことをDongho Kim教授(韓国、延世大)との共同研究により明らかにした。興味深いことに、中性条件では二光子吸収特性は5分の1程度にまで低下した。二光子吸収特性に対して平面構造と芳香族性が大きく影響することを示す結果である。さらに、ヘプタフィリンと類似の構造をもつノナフィリン(1.1.0.1.1.0.1.1.0)についても同様に酸性条件で大きな二光子吸収特性を示すことを明らかにした。一方、オクタフィリン金属二核錯体の分裂反応の反応機構に関して、引き続き密度汎関数法を用いた分子軌道計算により検討した。オクタフィリンコバルト二核錯体では炭素-炭素結合の切断において同様のラジカル中間体の存在が示唆されたものの、活性化エネルギーが上昇するという計算結果を得た。この計算結果は実験事実とよく一致しており、計算の妥当性を支持するものであると考えられる。

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2009 2007 2006 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Conformational Changes of meso-Aryl Substituted Expandec Protonation upon Protonation : Effects on Photophysical Properties and Aromaticity2009

    • Author(s)
      Jae-Yoon Shin
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B 113(印刷中)

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metathesis-like Splitting Reactions of [36] Octaphyrins(1.1.1.1.1.1.1.1) : Experimental and Computational Investigations2009

    • Author(s)
      Yasuo Tanaka
    • Journal Title

      Chem. Eur. J. 15(印刷中)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Porphyrin Synthesis in Water Provides New Expanded Porphyrins with Direct Bipyrrole Linkages: Isolation and Characterization of Two Heptaphyrins2006

    • Author(s)
      Satoru Hiroto
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc. 128・20

      Pages: 6568-6569

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  • [Journal Article] Intermolecular Rhodium-Catalyzed Carbometallation-Heck-Type Reaction in Water2006

    • Author(s)
      Takuya Kurahashi
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed. 45・38

      Pages: 6336-6338

    • Related Report
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  • [Presentation] オクタフィリン金属錯体の構造と物性2007

    • Author(s)
      田中泰央
    • Organizer
      第57回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-26
    • Related Report
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  • [Presentation] Metal Complexes of Octaphyrin and Their Ring Rearrangement2007

    • Author(s)
      Y. Tanaka
    • Organizer
      12th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台
    • Year and Date
      2007-07-23
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/hshino/sub/research/research.html

    • Related Report
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  • [Remarks]

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/shuyu/j/original%20papers.html

    • Related Report
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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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