ケト-エノール光異性化に基づく単結晶フォトクロミズム

• Project Area: New Horizons of Photochromism: Customized Molecular Design and Novel Applications
• Project/Area Number: 21021028
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 田中 耕一 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (10116949)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000); Fiscal Year 2010: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2009: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: ケト-エノール光異性化 / フォトクロミズム / キラルシッフ塩基マクロサイクル / 2, 6-ジホルミルフェノール / 結晶構造 / スチルベン骨格 / シス-トランス光異性化 / ベンゼンゲル / 単結晶 / ケトーエノール光異性化 / X線結晶構造 / シクロアルキリデンインダノン / 大環状サリチリデンアミン

Research Abstract

本研究では、ケト-エノール光異性化が可能な新規フォトクロミック化合物を多数設計・合成し、それらの結晶中および溶液中でのフォトクロミック特性を調べるとともに結晶中での分子の動的構造変化の詳細を解明することを目的とする。平成22年度の成果は以下の通りである。
(1)2, 6-ジホルミルフェノール誘導体の結晶フォトクロミズム:
ケト-エノール互変異性化が可能な2, 6-ジホルミルフェノール誘導体を各種合成し結晶状態でのフォトクロミック特性を調べた結果、立体的に嵩高いt-Bu基が置換した誘導体のみがフォトクロミズムを示すことが明らかとなった。X線結晶解析を行い、結晶構造とフォトクロミズムとの関連を明らかにした。
(2)スチルベン骨格を含むキラルシッフ塩基マクロサイクルの合成とフォトクロミズム:
光学活性1, 2-ジアミノシクロヘキサンと4, 4'-ジホルミルスチルベンとの[3+3]環化縮合反応を用いて、スチルベン骨格を持つ新規のキラルシッフ塩基マクロサイクルを合成し、それらの溶液中およびゲル状態でのフォトクロミズムを検討した。キラルシッフ塩基マクロサイクルのCHCl_3溶液に光照射(365nm)するとトランス体からシス体への光異性化が進行した。また、キラルシッフ塩基マクロサイクルのベンゼンゲルへの光照射でゲルからゾルへの相変化が観察された。

Research Products

• [Journal Article] Novel chiral Schiff base macrocycles containing azobenzene chromophore : gelation and guest inclusion (2010)
  • Author(s): K.Tanaka, S.Fukuoka, H.Miyanishi, H.Takahashi
  • Journal Title: Tetrahedron Lett. Volume: 51 Pages: 2693-2696
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 1,4-Bis(1,3-dioxo-2-indenylidene)cyclohexane : polymorphism, gas phase oxidation and enol form mediated radical formation in the solid state (2010)
  • Author(s): Z.Lipkowska, P.Kalicki, S.Gawinkowski, J.Waluk, M.Yokoyama, K Tanaka
  • Journal Title: CrystEngComm Volume: 13 Pages: 3170-3174
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In situ observation and mechanistic elucidation of metastable colored species in crystalline state photochromism of trans-biindenylidenedione (2010)
  • Author(s): K.Fujii, K.Aruga, A.Sekine, H.Uekusa, K.Sohno, K.Tanaka
  • Journal Title: CrystEngComm Volume: 13 Pages: 731-733
  • NAID: 120005686960
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis, crystal structures and photochromic properties of novel chiral Schiff base macrocycles (2010)
  • Author(s): K.Tanaka, R.Shimoura, M.R.Caira
  • Journal Title: Tetrahedron Lett. 51 Pages: 449-542
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel chiral Schiff base macrocycles containing azobenzene chromophore : gelation and guest inclusion (2010)
  • Author(s): K.Tanaka, S.Fukuoka, H.Miyanishi, H.Takahashi
  • Journal Title: Tetrahedron Lett. 51 Pages: 2693-2696
  • Peer Reviewed
• [Presentation] アゾベンゼン骨格を含むキラルシッフ塩基マクロサイクルも構造と機能 (2010)
  • Author(s): 宮西宏樹, 田中耕一, 高橋弘樹
  • Organizer: 第19回有機結晶シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪市立大学
  • Year and Date: 2010-11-11
• [Presentation] キラルシップ塩基マクロサイクルの合成、構造および機能 (2009)
  • Author(s): 下浦良太, 田中耕一, M.R.Caira
  • Organizer: 第18回有機結晶シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2009-11-09
• [Presentation] ラセミおよび光学活性大環状アミン誘導体結晶のフォトクロミズム (2009)
  • Author(s): 下浦良太, 田中耕一, M.R.Caira
  • Organizer: シンポジウムモレキュラー・キラリティー2009
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2009-05-12
• [Book] Topics in Heterocyclic Chemistry Vol.18 (2009)
  • Author(s): M.R.Caira, K.Tanaka
  • Total Pages: 157
  • Publisher: Springer-Verlag
• [Remarks]
  • URL: http://www.chemmater.kansai-u.ac.jp/supra/ktanaka.htm