Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
本研究では、複数の触媒系を適切に組み合わせて、従来法では実現困難な結合形成反応を開発することにより、様々な新規π共役化合物を効率的に構築する手法を確立し、新しい機能性分子開拓への足掛かりとする。具体的な分子設計・合成戦略としては、一段階目の触媒反応で比較的反応性の高い生成物を発生させ、そのまま二段階目の触媒反応を行うことにより、多成分連結型のπ共役系を高効率で構築する。この手法を利用することにより、用いる基質のデザインや組合せを変えるだけで様々な新規π共役化合物が自在に合成でき、収斂性や原子効率にも優れた合成プロセスの開発も可能となる。
π共役有機化合物は、その光電子的特性から、有機材料の分野等において幅広く応用が期待されているが、既存の合成方法では、アクセス可能な分子骨格に大きな制限がある。申請者は近年、新規反応の開発により、従来法では合成困難な新しいπ共役化合物の効率的合成を達成し、とくに、複数の分子変換反応を連続的に行うハイブリッド型の反応系の開発に成功している。このような背景のもと、本年度における研究では、新しいπ共役分子構築法の有効なハイブリッド触媒系へのさらなる進化を目指し、これまでの成果を踏まえて、主に以下の項目について研究を実施した。(1) まずは、高度に縮環したケイ素架橋π共役化合物の迅速合成を目指し、独自に開発したロジウム触媒を用いた縫合反応を連続的に利用する合成法の開発を行った。その結果、比較的シンプルな原料の組み合わせから、短工程で最大21個の環が縮環したラダー型の新規π共役化合物を収率よく合成することに成功した。合成した一連の化合物の物性評価も行い、可逆的に多電子受容可能な化合物群であることを実験的に明らかにした。(2) また、新たなπ共役高分子化合物へ効率的にアクセスする方法として、前年度までに開発した「縫合重合」に、続くアルケンの異性化ブロセスをハイブリッドした新規重合系の構築により、従来法では合成が困難な繰返し単位をもつ発光性ポリ(アリーレンビニレン)の合成法の開発に成功した。この手法を用いることで、様々な(ヘテロ)アレーンで連結したジイン、トリイン、 テトラインから、新しいポリ(アリーレンビニレン)が得られ、その耐熱性や光学的性質についての知見を得ることもできた。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2023 2022 2021 2020
All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results, Invited: 6 results)
Chem. Commun.
Volume: - Issue: 34 Pages: 5281-5284
10.1039/d2cc00721e
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 144 Issue: 40 Pages: 18545-18551
10.1021/jacs.2c07835
Eur. J. Org. Chem.
Volume: - Issue: 34 Pages: 4824-4827
10.1002/ejoc.202100780
Volume: 143 Issue: 46 Pages: 19559-19566
10.1021/jacs.1c09827
Volume: 143 Issue: 3 Pages: 1641-1650
10.1021/jacs.0c12453
Chem. Eur. J.
Volume: 27 Issue: 27 Pages: 7512-7515
10.1002/chem.202100933
J. Org. Chem.
Volume: 85 Issue: 13 Pages: 8489-8500
10.1021/acs.joc.0c00790
Volume: 56 Issue: 79 Pages: 11851-11854
10.1039/d0cc04854b
