Synthetic challenge to creation of spiro-aromatic expanded porphyrinoids
Project/Area Number |
22K05081
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
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Research Institution | Shimane University |
Principal Investigator |
鈴木 優章 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 講師 (90506891)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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Keywords | ポルフィリノイド / 環拡張ポルフィリン / ヘキサフィリン / ポルホジメテン / スピロ共役 / 芳香族性 / スピロ芳香族 |
Outline of Research at the Start |
従来、芳香族化合物の分子設計指針は、二次元的に広大なπ平面の追求にあった。このような化合物群が今なお抱える有機合成化学的な問題点を克服する新機軸の一つとして、スピロ芳香族性に着目した。特定の条件のもとで直交したπ平面が、拡張共役系と可溶化置換基を兼ねるというものである。種々の芳香族性モデルになり得る環拡張ポルフィリン骨格を基盤に、区分化された必要十分な共役長をもつユニットが、スピロ中心すなわちsp3炭素を介して密に集合することで可能となる(4n+2)π電子系をもって、スルースペース相互作用によって共役し、スイッチング機能を有する新奇な三次元芳香族分子群の創製に挑戦する。
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Outline of Annual Research Achievements |
広大なπ平面を追求することが優れた芳香族分子の開発に相当するというこれまでの側面を改め、本研究では直交して連なったπ平面に沿ってスルースペース相互作用によって共役させることでできる三次元芳香族分子の創製を目的とする。様々な利用法において弊害となる溶解性の低下は、二次元的に大きな構造によって分子同士のスタッキングが誘発されることで起こり、嵩高い置換基を導入して凝集を妨げる方法も分子の複雑化につながるが、π共役系に三次元性を持たせるための新奇なモチーフによって、このような問題点を同時に解決できると考えられた。中でもスピロ芳香族性は、sp3炭素で連結された複数のπ電子系が一定条件を達成することで発現するとされる。 研究計画にある環拡張ポルフィリン類似骨格にスピロ共役を組み込んだ目的分子に先立ち、ポルフィリン類似骨格すなわち環状テトラピロールにシクロアルキル基をスピロ縮合させた分子の合成を試みた。シクロペンチル基・シクロへプチル基あるいはこれらをひとつずつ5,15-位に導入することで、得られる骨格はポルホジメテンとなる。これらの生成物はどうじに得られ、化学的・物理的性質の差がほとんどないと予想されるが、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを繰り返すことで分離することができた。一方、紫外可視吸収スペクトルやX線結晶構造解析は、その母骨格に由来する部分には著しい差が見出されなかった。これらの結果は学術論文に報告され採録が決定された。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
目標としている系の構築に向けて基礎的な部分を通過し、次段階の検討に入っている。
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Strategy for Future Research Activity |
タイトル研究の達成を目指し、現在までに得られた知見をもとに分子設計や合成戦略をブラッシュアップする。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)