炭素―炭素π1重結合の創製・集積化による新規π電子系の構築

• Project Area: Emergence of highly elaborated pai-space and its function
• Project/Area Number: 21108516
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 安倍 学 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30273577)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2010: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2009: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: π単結合 / 一重項ビラジカル / 長寿命 / 元素効果 / 置換基効果 / ラジカル / ポリラジカル / スピン多重度 / 長寿命化

Research Abstract

物質の3次元的な構造とダイナミクス(動き)を明らかにするための手法の開発と,その構造が成り立つ理論の構築(結合様式)に関する過去の卓越した研究成果が現代科学を支えている。物質の3次元的な構造と動きを把握する意義は,構造がその物質の「働き・機能」と密接に関わっているからである。そこで,本研究では,分子の構成原子の空間的配置を決定する結合様式に新しい概念「π結合のみによる原子と原子の結びつき」を導入し,その新概念を実証する新しい構造を有する物質群を合成し,それらの物質が持つ新規な機能に関する研究を行うことを目的とした.平成22年度の研究では,π単結合性物質を創出するために,一重項1,3-ビラジカルの4,5位に窒素元素を持つビラジカルを設計し,その寿命に及ぼす元素効果について研究した.その結果,炭素骨格を持つビラジカルの寿命は,約500ナノ秒程度であったが,窒素原子を持つビラジカルは,数ミリ秒の寿命を有することが明らかになった.

Research Products

• [Journal Article] Concentration and Temperature Dependency of Regio- and Stereoselectivity in a Photochemical [2+2] Cycloaddition Reaction (the Paterno-Buchi Reaction) : Origin of the Hydrovxy-group Directivity. (2011)
  • Author(s): Youhei Yabuno
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cooperative effect of a hydroxyl and carboxyl group on the catalytic ability of novel beta-homoproline derivatives in the direct asymmetric aldol reactions. (2011)
  • Author(s): Yoshikazu Hiraga
  • Journal Title: Tetrahedron Asymm. Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Formation of Macrocyclic Lactones in the Paterno-Buchi Dimerization Reaction. (2011)
  • Author(s): Junya Arimura
  • Journal Title: B.J.Org.Chem. Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Computational Study of the Cooperative Effects of Nitrogen and Silicon Atoms on the Singlet-Triplet Energy Spacing in 1,3-Diradicals and the Reactivity of their Singlet States (2010)
  • Author(s): Takeshi Nakamura
  • Journal Title: J.Phys.Org.Chem. Volume: 23巻 Pages: 300-307
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stereoselective Triplet Sensitized Radical Reactions of Furanone Derivatives. (2010)
  • Author(s): Rabih Jahjah
  • Journal Title: Chem.Eur.J. Volume: 16巻 Pages: 3341-3354
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel cyclic β-Aminophosphonate Derivatives as an Efficient Organocatalyst for the Asymmetric Michael Addition Reactions of Ketones to Nitrostyrenes. (2010)
  • Author(s): Triana Widianti
  • Journal Title: Tetrahedron Asymm. Volume: 21巻 Pages: 1861-1868
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Notable Substituent Effects on the Rate Constant of Thermal Denitrogenation of Cyclic Azoalkanes : Strong Evidence for a Stepwise Denitrogenation Mechanism. (2010)
  • Author(s): Chizuko Ishihara
  • Journal Title: Aust.J.Chem. Volume: 63 Pages: 1615-1618
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Generation and Intermolecular Trapping of 1,2-Diaza-4-silacyclopentane-3,5-diyls in the Denitrogenation of 2,3,5,6-Tetraaza-7-silabicyclo[2.2.1]hept-2-ene : An Experimental and Computational Study. (2010)
  • Author(s): Takeshi Nakamura
  • Journal Title: The Journal of Organic Chemistry 75 Pages: 1956-1960
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 一重項ジラジカル化学への期待 (2009)
  • Author(s): 安倍学
  • Journal Title: 化学 64 Pages: 12-16
• [Presentation] アゾ化合物のβ-炭素-炭素結合開裂反応の機構に関する研究 (2011)
  • Author(s): 安倍学
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-03-27
• [Presentation] フラン類と環状エノンとの光[2+2]環化付加反応の位置および立体選択性における機構論的研究 (2011)
  • Author(s): 小坂有史
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] 異常な電子配置を持つビラジカルの化学的性質 (2011)
  • Author(s): 森川慶樹
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] シクロペンタン-1,3-ビラジカルのスピン制御に基づくテトララジカルめスピン整列 (2011)
  • Author(s): 岡本一茂
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] 一重項2,2-ジアルコキシ-1,3-ビラジカルの寿命に及ぼすアリール基の効果 (2011)
  • Author(s): 尾下隆英
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] 一重項1,2-ジアザ-4,4-ジアルコキシ-3,5-ビラジカルの反応挙動 (2011)
  • Author(s): 三島愛
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] ゲラにオール類のPaterno-Buchi反応における位置選択性 (2011)
  • Author(s): 久本謙
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] 一重項1,3-ビラジカルの寿命に及ぼす2位の置換基効果 (2011)
  • Author(s): 中垣知幸
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] 光応答性アンテナ部位を有する新規プロリン誘導体の合成とその触媒能 (2011)
  • Author(s): 伊藤朋香
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] Spin alignment in tetraradicals, based on the substituent effect on the ground state spin-multiplicity of localized 1,3-diyls (2010)
  • Author(s): Manabu ABE
  • Organizer: The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • Place of Presentation: Honolulu (USA)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-12-17
• [Presentation] Notable Concentration and Temperature Dependency of Regio- and Stereoselectivity in a Photochemical [2+2] Cycloaddition Reaction (the Paterno-Buchi Reactions) : Origin of the Hydroxy-Group Diarectivity (2010)
  • Author(s): Manabu ABE
  • Organizer: 010 Korean-Japan Bilateral Symposium on Frontier Photoscience
  • Place of Presentation: Doejon (Korea)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-10-25
• [Presentation] Generation of Long-Lived Singlet Biradicaloids : Factors that Increase the Lifetime (2010)
  • Author(s): Manabu ABE
  • Organizer: The 5^<th> Taiwan-Japan Bilateral Symposium on Architecture of Functional Organic Molecules
  • Place of Presentation: Taipei(台湾)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-10-17
• [Presentation] 低温マトリクス中におけるビラジカルの光反応性 (2010)
  • Author(s): 前田倫
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(愛知県)
  • Year and Date: 2010-09-10
• [Presentation] フルフリルアルコール誘導体を用いた分子内光環化付加反応 (2010)
  • Author(s): 有村淳也
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(愛知県)
  • Year and Date: 2010-09-10
• [Presentation] フラン類と環状エノンとの光[2+2]環化付加反応の選択性に及ぼす置換基効果 (2010)
  • Author(s): 小坂有史
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(愛知県)
  • Year and Date: 2010-09-10
• [Presentation] フルフリルアルコール誘導体のPaterno-Buchi反応の選択性に及ぼす水酸基の効果 (2010)
  • Author(s): 安倍学
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(愛知県)
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] 一重項1,3-ビラジカルの寿命に及ぼす2位の置換基効果 (2010)
  • Author(s): 中垣知幸
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(愛知県)
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] 一重項2,2-ジメトキシ-1,3-ビラジカルの反応挙動に及ぼす1,3位のアリール基の効果 (2010)
  • Author(s): 尾下隆英
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(愛知県)
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] ゲラにオール類とベンゾフェノンとのPaterno-Buchi反応における位置選択性に関する研究 (2010)
  • Author(s): 久本謙
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(愛知県)
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] 励起状態アゾ化合物の反応性に及ぼす置換基効果:β-炭素-炭素結合開裂の機構解明 (2010)
  • Author(s): 田村大志
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(愛知県)
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] Factors that Increase the Lifetime of Singlet 1,3-Diradials (2010)
  • Author(s): Manabu ABE
  • Organizer: 5^<th> Heron Island Conference on Reactive Intermediates and Unusual Molecules : Synthesis and Mechanism
  • Place of Presentation: Heron Island (Australia)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-07-10
• [Presentation] 開殻系分子の安定化に基づく未開拓領域の研究:-重項ビラジカルの場合 (2010)
  • Author(s): 安倍学
  • Organizer: 岡山理科大学有機化学ニロキウム
  • Place of Presentation: 岡山理科大学(岡山県)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-05-24
• [Presentation] ゲラニオール類のPatemo-Buechi反応における位置選択性 (2010)
  • Author(s): 久本謙
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学(大阪府)
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] DBH誘導体の脱窒素反応の立体選択性に及ぼす7位の置換基効果 (2010)
  • Author(s): 安倍学
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学(大阪府)
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] 一重項2,2-ジアルコキシ-1,3-ビラジカルの寿命に及ぼすアルコキシ基の効果 (2010)
  • Author(s): 中垣知幸
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学(大阪府)
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] 局在化1,3-ビラジカルのスピン整列に基づくテトララジカルのスピン制御 (2010)
  • Author(s): 前田倫
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学(大阪府)
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] Cooperative Effect of Nitrogen and Silicon Atoms on the Singlet-Triplet Energy Spacing in 1,3-Diradicals and the Reactivity of the Singlet States (2009)
  • Author(s): Manabu Abe
  • Organizer: 12^<th> Kyusyu International Symposium on Physical Organic Chemistry
  • Place of Presentation: 九州大学・箱崎キャンパス(広島県)
  • Year and Date: 2009-12-18
• [Presentation] Spin Alignment in Tetraradicals, based on the Substituent Effect on the Ground State Spin-Multiplicity of Localized 1,3-Diyls (2009)
  • Author(s): Takeshi Nakamura
  • Organizer: The 6^<th> Nano Bio Info Chemistry Symposium
  • Place of Presentation: 広島大学東広島キャンパス(広島県)
  • Year and Date: 2009-12-13
• [Presentation] テトララジカルのスピン整列に及ぼす置換基効果 (2009)
  • Author(s): 安倍学
  • Organizer: 第48回電子スピンサイエンス学会年会
  • Place of Presentation: 神戸大学百年記念館(兵庫県)
  • Year and Date: 2009-11-11
• [Presentation] 局在化ジラジカルの最安定スピン多重度と反応性に及ぼすケイ素と窒素原子の相乗効果 (2009)
  • Author(s): 中村岳史
  • Organizer: 第20回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 群馬大学桐生キャンパス(群馬県)
  • Year and Date: 2009-09-29
• [Presentation] 一重項1,3-ジラジカルの寿命に及ぼす2位の置換基効果 (2009)
  • Author(s): 中垣知幸
  • Organizer: 第20回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 群馬大学桐生キャンパス(群馬県)
  • Year and Date: 2009-09-29
• [Presentation] 局在化1,3-ジラジカルを基本骨格とするテトララジカルのスピン整列 (2009)
  • Author(s): 安倍学
  • Organizer: 第20回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 群馬大学桐生キャンパス(群馬県)
  • Year and Date: 2009-09-28
• [Presentation] フリルアルコール誘導体のPatrno-Buchi反応における位置及び立体選択性 (2009)
  • Author(s): 薮野洋平
  • Organizer: 2009年光化学討論会
  • Place of Presentation: 桐生市市民文化会館(群馬県)
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] Generation of Long-lived Singlet Diradicals and Related Chemistry (2009)
  • Author(s): Manabu Abe
  • Organizer: ISNA-13 Satellite Meeting
  • Place of Presentation: Namur (Belgium)
  • Year and Date: 2009-07-27
• [Presentation] Cooperative Effect of Nitrogen and Silicon Atoms on the Singlet-Triplet Energy Spacing in 1,3-Diradicals and Reactivity of Their Singlet States. (2009)
  • Author(s): Manabu Abe
  • Organizer: International Symposium on Reactive Intermediates and Unusual Molecules
  • Place of Presentation: Prague (Czech Republic)
  • Year and Date: 2009-07-09
• [Presentation] Cooperative Effect of Nitrogen and Silicon Atoms on the Singlet-Triplet Energy Spacing in 1,3-Diradicals and Reactivity of Their Singlet States. (2009)
  • Author(s): Manabu Abe
  • Organizer: Gordon Research Conferences on Physical Organic Chemistry
  • Place of Presentation: New Hampsher (USA)
  • Year and Date: 2009-07-02
• [Presentation] 開殻系分子の安定化に基づく未開拓領域の研究:一重項ビラジカルの場合 (2009)
  • Author(s): 安倍学
  • Organizer: 第6回機能性分子シンポジウム
  • Place of Presentation: 筑波大学(茨城県)
  • Year and Date: 2009-06-20
• [Book] Handbook of Synthetic Photochemistry (2009)
  • Author(s): Manabu Abe
  • Publisher: Wiley-VCH
• [Remarks]
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/roc/