DEVELOPTMENT OF MONOLAYERS OF PERSISTENT TRIPLET CARBENES BASED ON THE ORDERED ARRANGEMENT OF MOLECULAR TRIPODS

• Project/Area Number: 21550132
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Functional materials chemistry
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: KITAGAWA Toshikazu 三重大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20183791)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): HIRAI Katsuyuki 三重大学, 社会連携研究センター, 准教授 (80208793) ; OKAZAKI Takao 三重大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90301241)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2011: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2010: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2009: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 三重項カルベン / 分子三脚 / 自己組織化単分子膜 / ジアゾメタン / チオール / アダマンタン / サイクリックボルタンメトリー / フェロセン / 立体保護 / TEMPOラジカル / ESRスペクトル / 光反応 / 還元的脱離 / 立体効果

Research Abstract

Triplet carbenes are highly reactive organic species containing a divalent neutral carbon atom. It is expected that immobilization on a solid surface is an effective strategy to make triplet carbenes longer-lived. We formed self-assembled monolayers of carbene precursors on Au substrate using a "molecular tripod "as an anchor. The carbene generated by irradiation of the monolayer are found to be more stabilized than in solution, due to the forbidden bimolecular decomposition.

Research Products

• [Journal Article] Generation and Reactivities of Triplet Diphenylcarbenes Protected by Bulky Groups as para Substituents (2011)
  • Author(s): Katsuyuki Hirai, Keiji Hatanaka, Tsuyoshi Yamaguchi, Akiko Miyajima, Toshikazu Kitagawa, Hideo Tomioka
  • Journal Title: J. Phys. Org. Chem. Volume: 24 Pages: 909-920
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Allyl Radical Nature of a Phenylcyclopentadienyl Radical Annelated with Two Homoadamantene Frameworks (2011)
  • Author(s): Kohei Ogawa, Koichi Komatsu, Toshikazu Kitagawa
  • Journal Title: J. Org. Chem. Volume: 76 Pages: 6095-6100
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cyclobutadieneiron Tricarbonyl Annelated with Homoadamantene Frameworks (2011)
  • Author(s): Shinya Minegishi, Koichi Komatsu, Toshikazu Kitagawa
  • Journal Title: Organometallics Volume: 30 Pages: 1002-1007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Allyl Radical Nature of a Phenylcyclopentadienyl Radical Annelated with Two Homoadamantene Frameworks (2011)
  • Author(s): 小川紘平、小松紘一、北川敏一
  • Journal Title: The Journal of Organic Chemistry Volume: 76 Pages: 6095-6100
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Generation and Reactivities of Triplet Diphenylcarbenes Protected by Bulky Groups as para Substituents (2011)
  • Author(s): 平井克幸、畑中啓次、山口剛、宮島明子、北川敏一、富岡秀雄
  • Journal Title: Journal of Physical Organic Chemistry Volume: 24 Pages: 909-920
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Self-Sensitized Photooxygenation of a C_<60>-Cycloheptatriene Dyad to Form Norcaradiene-Derived Endoperoxides (2010)
  • Author(s): Masaaki Hanamura, Jun Kamada, Akiyo Amano, Ken' ichi Takeuchi, Takao Okazaki, Katsuyuki Hirai, Toshikazu Kitagawa
  • Journal Title: Eur. J. Org. Chem. Pages: 3257-3264
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Triplet Diphenylcarbene Protected by Iodine and Bromine Groups (2010)
  • Author(s): Katsuyuki Hirai, Kana Bessho, Toshikazu Kitagawa, Hideo Tomioka
  • Journal Title: J. Phys. Org. Chem. Volume: 23 Pages: 347-356
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Triplet Diphenylcarbene Protected by Iodine and Bromine Groups (2010)
  • Author(s): 平井克幸, 別所香菜, 北川敏一, 富岡秀雄
  • Journal Title: Journal of Physical Organic Chemistry 2010(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stable-Ion NMR Spectroscopy and GIAODFT Study of Carbocations Derived from Multibridged[ 3n] Cyclophanes (2009)
  • Author(s): Kenneth K. Laali, Takao Okazaki, Toshikazu Kitagawa, Teruo Shinmyozu
  • Journal Title: Eur. J. Org. Chem. Pages: 4451-4457
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stable-Ion NMR Spectroscopy and GIAO-DFT Study of Carbocations Derived from Multibridged [3n] Cyclophanes (2009)
  • Author(s): Kenneth K.Laali, 岡崎隆男, 北川敏一, 新名主輝男
  • Journal Title: European Journal of Organic Chemistry 2009 Pages: 4451-4457
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ジメシチルジアゾメタン誘導体の薗頭カップリング反応によるポリジアゾ化合物の合成と光分解 (2012)
  • Author(s): 佐藤慎也、新宅雅哉、平井克幸、北川敏一
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-26
• [Presentation] 三脚形トリチオールの自己組織化単分子膜上での連続クロスカップリング反応による分子伸長と収率の電気化学的評価 (2012)
  • Author(s): 梅村尚史,北川敏一
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-25
• [Presentation] 三脚形トリチオール-ジアリールジアゾメタン連結化合物の単分子膜の作製および光照射によるカルベンの発生と捕捉 (2012)
  • Author(s): 永井翼,平井克幸,北川敏一
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-25
• [Presentation] Preparation of Monolayer of the Dyad Consisting of an Organic Radical and a Tripod-Shaped Trithiol (2011)
  • Author(s): 市坪大輝,平井克幸,北川敏一
  • Organizer: International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
  • Place of Presentation: 三重大学
  • Year and Date: 2011-12-02
• [Presentation] Generation and Reactivity of Triplet Diphenylcarbene Protected by Four Iodine Groups (2011)
  • Author(s): 田耕作,別所香菜,平井克幸,北川敏一,富岡秀雄
  • Organizer: International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
  • Place of Presentation: 三重大学
  • Year and Date: 2011-12-02
• [Presentation] 三脚形トリチオール-有機ラジカル連結分子の単分子膜の作製 (2011)
  • Author(s): 市坪大輝,平井克幸,北川敏一
  • Organizer: 第42回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 信州大学工学部,長野市
  • Year and Date: 2011-11-05
• [Presentation] 三重項ジフェニルカルベンの速度論的安定化:ハロゲン基の効果 (2011)
  • Author(s): 辻田耕作、別所香菜、平井克幸、北川敏一、富岡秀雄
  • Organizer: 第42回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 信州大学工学部
  • Year and Date: 2011-11-05
• [Presentation] 三脚形トリチオール-有機ラジカル連結分子の単分子膜の作製 (2011)
  • Author(s): 市坪大輝、平井克幸、北川敏一
  • Organizer: 第42回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 信州大学工学部
  • Year and Date: 2011-11-05
• [Presentation] 分子内SN2反応によるメタノフラーレンの合成とその反応性 (2011)
  • Author(s): 別府勇輝、北川敏一
  • Organizer: 第42回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 信州大学工学部
  • Year and Date: 2011-11-05
• [Presentation] 三脚形トリチオール-ジアリールジアゾメタン連結化合物の単分子膜の作製および光照射によるカルベンの発生と捕捉 (2011)
  • Author(s): 永井翼、平井克幸、北川敏一
  • Organizer: 第42回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 信州大学工学部
  • Year and Date: 2011-11-05
• [Presentation] 立体的に混雑したジフェニルジアゾメタンのアセチレン重合によるポリジアゾ化合物の合成とその光分解によって発生するポリカルベンの特性化 (2011)
  • Author(s): 中田達也、平井克幸、北川敏一
  • Organizer: 第42回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 信州大学工学部
  • Year and Date: 2011-11-05
• [Presentation] 単独重合可能なジフェニルジアゾメタンの合成とその光分解 (2011)
  • Author(s): 佐藤慎也、新宅雅哉、平井克幸、北川敏一
  • Organizer: 第42回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 信州大学工学部
  • Year and Date: 2011-11-05
• [Presentation] 単独重合可能なジフェニルジアゾメタンの合成とその光分解 (2011)
  • Author(s): 佐藤慎也,新宅雅哉,平井克幸,北川敏一
  • Organizer: 第22回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] 4つのヨード基によって保護された三重項ジフェニルカルベンの反応 (2011)
  • Author(s): 辻田耕作、別所香菜、平井克幸、北川敏一、富岡秀雄
  • Organizer: 2011年光化学討論会
  • Place of Presentation: 宮崎市畔コンベンションエリア
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] 三重項(アリール)(1, 4-ジフェニル-1H-1, 2, 3-トリアゾール-5-イル)カルベンの発生と反応性 (2011)
  • Author(s): 平井克幸,山口正雄,北川敏一,富岡秀雄
  • Organizer: 2011年光化学討論会
  • Place of Presentation: 宮崎市河畔コンベンションエリア
  • Year and Date: 2011-09-06
• [Presentation] 三重項(アリール)(1,4-ジフェニル-1H-1,2,3-トリアゾール-5-イル)カルベンの発生と反応性 (2011)
  • Author(s): 平井克幸、山口正雄、北川敏一、富岡秀雄
  • Organizer: 2011年光化学討論会
  • Place of Presentation: 宮崎市畔コンベンションエリア
  • Year and Date: 2011-09-06
• [Presentation] Self-Assembled Monolayers of Dyads Consisting of Tripod-Shaped Trithiol and Ferrocene on Au (2010)
  • Author(s): 北川敏一
  • Organizer: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • Place of Presentation: Honolulu, U. S. A
  • Year and Date: 2010-12-19
• [Presentation] Self-assembled Monolayers of Dyads Consisting of Tripod-shaped Trithiol and Ferrocene on Au(111) (2010)
  • Author(s): 北川敏一
  • Organizer: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国ホノルル
  • Year and Date: 2010-12-19
• [Presentation] Persistent Triplet Diphenylcarbenes : Steric Protection by ortho or para-Substituents (2010)
  • Author(s): 平井克幸,北川敏一,富岡秀雄
  • Organizer: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • Place of Presentation: Honolulu, U. S. A
  • Year and Date: 2010-12-18
• [Presentation] Persistent triplet diphenylcarbenes : Steric protection by ortho or para-substituents (2010)
  • Author(s): 平井克幸、北川敏一、富岡秀雄
  • Organizer: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国ホノルル(招待講演)
  • Year and Date: 2010-12-18
• [Presentation] 自己組織化単分子膜の化学変換と機能化 (2010)
  • Author(s): 北川敏一
  • Organizer: 東海コンファレンス2010
  • Place of Presentation: 三重大学
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] 自己組織化単分子膜の化学変換と機能化 (2010)
  • Author(s): 北川敏一
  • Organizer: 東海コンファレンス2010 in三重
  • Place of Presentation: 三重大学(招待講演)
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] (アリール)(1, 4-ジフェニル-1H-1, 2, 3-トリアゾール-5-イル)カルベンの発生と反応性 (2010)
  • Author(s): 山口正雄,平井克幸,北川敏一,富岡秀雄
  • Organizer: 第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 豊橋技術科学大学,豊橋市
  • Year and Date: 2010-11-07
• [Presentation] アダマンタン分子三脚-ベンゾクラウンエーテル-フェロセン連結化合物の合成とAu(111)面上における単分子膜の電気化学的挙動 (2010)
  • Author(s): 梅村達彦、岡崎隆男、北川敏一
  • Organizer: 第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 豊橋技術科学大学
  • Year and Date: 2010-11-07
• [Presentation] 三脚形トリチオールの自己組織化単分子膜上でのカップリング反応と収率の電気化学的評価 (2010)
  • Author(s): 田中敬規、北川敏一
  • Organizer: 第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 豊橋技術学大学
  • Year and Date: 2010-11-07
• [Presentation] (アリール)(1,4-ジフェニル-1H-1,2,3-トリアゾール-5-イル)カルベンの発生と反応性 (2010)
  • Author(s): 山口正雄、平井克幸、北川敏一、富岡秀雄
  • Organizer: 第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 豊橋技術科学大学
  • Year and Date: 2010-11-07
• [Presentation] 4つのヨード基によって保護された三重項ジフェニルカルベンの発生と反応性 (2010)
  • Author(s): 辻田耕作、別所香菜、平井克幸、北川敏一、富岡秀雄
  • Organizer: 第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 豊橋技術科学大学
  • Year and Date: 2010-11-07
• [Presentation] 立体的に混雑したジフェニルジアゾメタンの薗頭カップリング反応によるポリ(ジアゾ)化合物の合成とその光分解によって発生するポリカルベンの特性化 (2010)
  • Author(s): 新宅雅哉、平井克幸、北川敏一、富岡秀雄
  • Organizer: 第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 豊橋技術科学大学
  • Year and Date: 2010-11-06
• [Presentation] オリゴ(p-フェニレンエチニレン)をリンカーとする三脚形トリチオールロフェロセン連結体のAu基板上における単分子膜の電気化学特性 (2010)
  • Author(s): 北川敏一、平井克幸、長谷隆啓、田中敬規、早川幾麻
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス
  • Year and Date: 2010-09-11
• [Presentation] 三脚形トリチオールの自己組織化単分子膜上でのカップリング反応と収率の電気化学的評価 (2010)
  • Author(s): 田中敬規,北川敏一
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス
  • Year and Date: 2010-09-10
• [Presentation] 立体的に混雑したジフェニルジアゾメタンの薗頭カップリング反応によるポリ(ジアゾ)化合物の合成とその光分解によって発生するポリカルベンの特性化 (2010)
  • Author(s): 新宅雅哉,平井克幸,北川敏一,富岡秀雄
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス
  • Year and Date: 2010-09-10
• [Presentation] 立体的に混雑したジフェニルジアゾメタンの薗頭カップリング反応によるポリ(ジアゾ)化合物の合成とその光分解によって発生するポリカルベンの特性化 (2010)
  • Author(s): 新宅雅哉、平井克幸、北川敏一、富岡秀雄
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東京キャンパス
  • Year and Date: 2010-09-10
• [Presentation] 4つのヨード基によって保護された三重項ジフェニルカルベンの発生と反応性 (2010)
  • Author(s): 辻田耕作,別所香菜,平井克幸,北川敏一,富岡秀雄
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] 4つのヨード基によって保護された三重項ジフェニルカルベンの発生と反応性 (2010)
  • Author(s): 平井克幸,別所香菜,北川敏一,富岡秀雄
  • Organizer: 2010年光化学討論会
  • Place of Presentation: 千葉大学西千葉キャンパス
  • Year and Date: 2010-09-08
• [Presentation] 三脚形トリチオールの自己組織化単分子膜上でのクロスカップリング反応と収率の電気化学的評価 (2010)
  • Author(s): 田中敬規,北川敏一
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] パラ位巨大置換基に保護された三重項ジフェニルカルベンの反応制御-トリプチシル基の効果 (2010)
  • Author(s): 畑中啓司,平井克幸,北川敏一,富岡秀雄
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] 三脚形トリチオールの自己組織化単分子膜上でのクロスカップリング反応と収率の電気化学的評価 (2010)
  • Author(s): 田中敬規, 北川敏一
  • Organizer: 日本化学会90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] パラ位巨大置換基に保護された三重項ジフェニルカルベンの反応制御―トリプチシル基の効果 (2010)
  • Author(s): 畑中啓司, 平井克幸, 北川敏一, 富岡秀雄
  • Organizer: 日本化学会90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] アクリジンN-オキシド基を有するデンドリマー型七重項トリスカルベンと銅錯体の発生と特性化 (2010)
  • Author(s): 山田浩登, 平井克幸, 北川敏一, 富岡秀雄
  • Organizer: 日本化学会90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] アリールC60カチオンの発生と性質 (2010)
  • Author(s): 後藤大介, 花村政暁, 岡崎隆男, 北川敏一
  • Organizer: 日本化学会90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] アダマンタン分子三脚-ベンゾクラウンエーテル連結化合物の合成とAu(111)面上における単分子膜の作製 (2010)
  • Author(s): 梅村達彦, 岡崎隆男, 北川敏一
  • Organizer: 日本化学会90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] 超強酸中でベンゾナフトフランから発生するカルボカチオンの電子構造 (2010)
  • Author(s): 中川まどか, 岡崎隆男, 北川敏一
  • Organizer: 日本化学会90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] A Dyad Consisting of Tripod-Shaped Trithiol and Ferrocene : Preparation and Electrochemical Property of Self-Assembled Monolayer on Au(111) (2009)
  • Author(s): 北川敏一
  • Organizer: 第12回物理有機化学九州国際シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2009-12-16
• [Presentation] A Dyad Consisting of Tripod-shaped Trithiol and Ferrocene : Preparation and Electrochemical Property of Self-assembled Monolayer on Au (111) (2009)
  • Author(s): 北川敏一
  • Organizer: 第12回物理有機化学九州国際シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2009-12-16
• [Presentation] アリールC60カチオンの発生と性質 (2009)
  • Author(s): 後藤大介, 岡崎隆男, 北川敏一
  • Organizer: 第40回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 岐阜大学
  • Year and Date: 2009-11-08
• [Presentation] 三脚分子の自己組織化単分子膜上でのカップリング反応による連結体の合成 (2009)
  • Author(s): 田中敬規, 北川敏一
  • Organizer: 第40回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 岐阜大学
  • Year and Date: 2009-11-08
• [Remarks]
  • URL: http://photon2.chem.mie-u.ac.jp/web/