柔軟な脂肪族ポリケトンを用いた面内芳香族性を示す新奇環状π共役系の構築
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21J11228
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
眞部 夢大 北海道大学, 大学院総合化学院, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 脂肪族ポリケトン / 構造柔軟性 / 水素結合 / 環状π共役系 / 結晶構造解析 |
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| Outline of Research at the Start |
環状π共役化合物は、その構造に由来した特異的な芳香族性や光物性等から大きな注目を浴びており、その合成手法の開発はニーズを増している。一方、その合成はπ共役ユニットの連結を中心とする合成手法から脱却できておらず、より自由にπ共役化合物を設計し合成するための手法が欠如している。申請者はこれまでに、構造柔軟性と反応性に富んだ脂肪族ポリケトンを用いて、その炭素鎖上にπ共役系を構築出来る変換反応を見いだしてきた。本研究では、大環状脂肪族ポリケトンをπ共役系のサーキットとして用いた、面内芳香族性を有する新奇環状π共役系の構築を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
アセチルアセトン誘導体を繰り返し単位とする脂肪族ポリケトンについて、分子内環化と続く化学変換による環状π共役化合物への変換を試みる中で、その誘導体について特異的な光物性や特定の鎖長におけるゲル化挙動が明らかとなった。
鎖状ポリケトンの両末端にカルボキシル基やピリジル基といった水素結合部位を有する誘導体を合成したところ、両末端部位での水素結合を介したらせん状の分子集合体の形成を結晶構造解析から確認した。特に、両末端に3-ピリジル基を有するポリケトンにおいては2-4量体のうち3量体の場合においてのみが、水素結合に起因すると考えられる特異的なゲル化挙動を示した。
続いて、環状ポリケトン3量体の前駆体であるcalix[3]pyrrole類縁体について、紫外領域に特徴的な吸収帯を有することを見出した。TD-DFT計算から、空間的に近接したヘテロ環同士の相互作用に起因して特徴的な吸収帯が発現していることが示唆された。
最後に、前年度に検討を行った環状ポリケトン4-6量体に比べて、環状π共役系導入に伴う環ひずみが小さくなると推察される環状ポリケトン8量体を前駆体とした、環状π共役系構築の検討を行った。鎖状ポリケトン8量体について、前年度と同様の反応条件に付すことで環状ポリケトン8量体と、すべての1,3-ジケトン部位がイソピラゾール環へと変換された環状ポリイミン8量体への変換を達成した。続く酸化剤による環状ポリイミン8量体への環状π共役系構築の検討を行ったところ、架橋エチレン部位に対して部分的に酸化反応が進行したと思われる化合物が、環状ポリケトン4-6量体と同様に観測される結果となった。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
