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New Applications of Quantum Dot Photocatalysis and Novel Developments in Medicinal Organic Chemistry

Research Project

Project/Area Number 20K06968
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
Research InstitutionGifu Pharmaceutical University

Principal Investigator

EIJI YAMAGUCHI  岐阜薬科大学, 薬学部, 講師 (10737993)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords量子ドット / 光化学 / 有機化学 / 光触媒 / ペロブスカイト / 光反応 / 光触媒反応 / 有機・無機ハイブリッド
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、量子ドットの光触媒としての利用に向けた基盤構築と応用展開である。すなわち、コロイド状量子ドットの構造やサイズを完全に制御した汎用合成方法を確立し、量子ドットの機能をコントロールした有機化学におけるオーダーメイド光触媒としての基盤を構築する。また、合成した量子ドット光触媒を利用した実際の光触媒反応に用いることで、その適用限界と応用性の系統的な解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

We conducted research to develop tailor-made photocatalysts using quantum dots, which have been less commonly used as photocatalysts to date. In this study, we synthesized quantum dots of various compositions and particle sizes to elucidate the correlation between their optical properties and reactivity. Through our research, we found that the quantum dots synthesized using existing methods were sensitive to solvents and mechanical stimuli, leading to decomposition reactions. To prevent decomposition, we demonstrated that it is possible to use bidentate anionic ligands as colloidal capping agents to suppress decomposition.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

量子ドットは、そのサイズ径や組成により光物性をコントロール可能であることが知られている。一方でその光触媒としての利用はほとんどなされておらず、興味が持たれていた。
本研究では、既存のコロイド状量子ドットを光反応へ使用するとコロイドが分解し、触媒としての機能の発現がこんなんであることを見出した。
これに対しコロイドを安定化させるようなキャップ化剤を合成することで、分解の抑制が可能であることを明らかにした。この結果は持続可能な化学の発展に大きく寄与するものである。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Visible-Light-Induced Regioselective Functionalization of α-Olefin: Development of One-Pot Photo-Synthesis of C<sub>3</sub>-Substituted Dihydrobenzofurans2023

    • Author(s)
      Maejima Saki、Yamaguchi Eiji、Itoh Akichika
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 25 Issue: 11 Pages: 1856-1861

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.3c00335

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selenonium ylides: synthesis, characterization, and applications to photo-induced cyclopropanation reactions2022

    • Author(s)
      Yamaguchi Eiji、Inagawa Hisamori、Itoh Akichika
    • Journal Title

      Photochemical &amp; Photobiological Sciences

      Volume: 21 Issue: 5 Pages: 813-818

    • DOI

      10.1007/s43630-021-00155-2

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Photoinduced Atom Transfer Radical Addition/Cyclization Reaction between Alkynes or Alkenes with Unsaturated α-Halogenated Carbonyls2021

    • Author(s)
      Kazuki Matsuo, Tadashi Yoshitake, Eiji Yamaguchi * and Akichika Itoh
    • Journal Title

      molecules

      Volume: 26 Pages: 6781-6781

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2021.153251

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ハロゲンの特性を生かした分子変換反応の開発2023

    • Author(s)
      ◯山口 英士・伊藤 彰近
    • Organizer
      日本薬学会 第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Peterno-Buchi反応を鍵とした分子変換反応の開発2023

    • Author(s)
      ◯山口 英士・前島 咲・伊藤 彰近
    • Organizer
      日本化学会 第103回春季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 光化学的[2+2]環化付加反応を経由する四級炭素中心の構築方法の開発2023

    • Author(s)
      ◯外川 愛樹・山口 英士・伊藤 彰近
    • Organizer
      日本化学会 第103回春季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ハロゲン結合を利用したヨウ化アリールの光還元反応の開発2022

    • Author(s)
      ◯木村 健太郎・山口 英士・伊藤 彰近
    • Organizer
      第49回有機典型元素化学討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Halogen-bonding controlled photoinduced C-X borylation of aryl halide2022

    • Author(s)
      ◯Eiji Yamaguchi・Akichika Itoh
    • Organizer
      5th International Symposium on HAlogen Bonding
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ペロブスカイト構造を有する量子ドット(CsPbX3 QDs)を利用した光触媒反応の開発研究2021

    • Author(s)
      村田実由、山口英士、伊藤彰近
    • Organizer
      日本化学会101年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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