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2013 Fiscal Year Annual Research Report

有機磁性材料の構築を目指したポリジアゾ化合物の集積合成

Planned Research

Project AreaOrganic Synthesis based on Integration of Chemical Reactions. New Methodologies and New Materials
Project/Area Number 21106013
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

北川 敏一  三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20183791)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平井 克幸  三重大学, 社会連携研究センター, 准教授 (80208793)
岡崎 隆男  三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90301241)
Project Period (FY) 2009-07-23 – 2014-03-31
Keywords高スピンポリカルベン / ポリジアゾ化合物 / 薗頭カップリング反応 / デンドリマー / 分子三脚 / イオン液体 / 自己組織化単分子膜
Research Abstract

高スピンポリカルベンの前駆体であるポリジアゾ化合物の効率的合成を目指して、複数回の薗頭カップリングのワンポットでの実施を検討した。効率的かつ選択的に連結を行うため、前者ではイオン液体を溶媒として用い、後者では「分子三脚」の自己組織化単分子膜を用いた。以下にその要点を述べる。
イオン液体中でのデンドリマー形成反応:4-ヨードベンゾフェノンから、1)トリメチルシリルアセチレンとの薗頭カップリング、2)脱保護反応、3)トリヨードベンゼンとの薗頭カップリングの3段階を、[BMIM][Tf2N]を溶媒として行った。イオン液体の使用により、薗頭反応で通常必要な銅塩が不要になるだけでなく、脱保護段階で用いるMeOHの影響を受けずにそのまま3段目のカップリングが実施可能となり、第1世代デンドリマーが得られた。同様に第2世代デンドリマーの合成もイオン液体中で検討した結果、各段階を個別に実施した場合において良好な収率が得られることを確認した。
単分子膜上での分子伸長:アダマンタン骨格の3つの橋頭位にCH2SH基を結合した「分子三脚」は、Au基板上で3個のS-Au結合を形成して強固な自己組織化単分子膜を形成する。各三脚分子の上部にヨードフェニル基をもつ単分子膜では、ヨード基が基板面から垂直に伸びているため直線状分子をカップリング反応により連結して分子を上方へ逐次伸長することが可能である。本研究では、薗頭カップリングによる1段階伸長、及び1)薗頭反応、2)脱保護反応、3)薗頭反応から成る3段階伸長を検討した結果、それぞれ収率77%および32%(3段階の総合収率)で進行することが示された。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (34 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (32 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Single Molecule Study of the Electronic Structures of Molecular Tripods with Functional Units2014

    • Author(s)
      片野 諭、金 有洙、北川敏一、川合真紀
    • Journal Title

      J. Vac. Soc. Jpn.

      Volume: 57 Pages: 159-162

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tailoring Electronic States of a Single Molecule Using Adamantane-based Molecular Tripods2013

    • Author(s)
      Satoshi Katano, Yousoo Kim, Toshikazu Kitagawa, Maki Kawai
    • Journal Title

      Phys. Chem. Chem. Phys

      Volume: 15 Pages: 14229-14233

    • DOI

      10.1039/c3cp51612a

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イオン液体を用いた薗頭カップリングの反応集積化による1,3,5-トリス[(4-ベンゾイルフェニル)エチニル]ベンゼンとその誘導体の合成2014

    • Author(s)
      林賢之介、吉川世里奈、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      2014-03-28
  • [Presentation] アダマンタン分子三脚-デアザプリン-フェロセン連結化合物のAu基板上単分子膜の金属イオン存在下における電気化学的挙動

    • Author(s)
      花井也実、川野貴史、戸野綾香、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      第24回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      学習院大学
  • [Presentation] イオン液体中における4-エチニルベンゾフェノンを用いた反応集積化による第二世代デンドリマーの合成

    • Author(s)
      吉川世里奈、林賢之介、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      第24回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      学習院大学
  • [Presentation] 巨大置換基によって保護された三重項(9-アントリル)(フェニル)カルベンの発生と特性化

    • Author(s)
      橋本裕一、館 美里、平井克幸、北川敏一
    • Organizer
      2013年光化学討論会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
  • [Presentation] ヨード基とトリフルオロメチル基によって保護された三重項ジフェニルカルベンの発生と特性化

    • Author(s)
      田村まり、平井克幸、北川敏一
    • Organizer
      2013年光化学討論会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
  • [Presentation] Thermodynamic Stabilities and Electrophilic Substitution of C60 Cations

    • Author(s)
      鬼頭和宏、北川敏一
    • Organizer
      The 3rd International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU (IS2EMU 2013)
    • Place of Presentation
      三重大学
  • [Presentation] Electrochemical Behavior of the Self-Assembled Monolayer of a Triad Consisting of Tripod-Shaped Trithiol, Deazapurine, and Ferrocene on Au(111) in the Presence of Metal Ion

    • Author(s)
      花井也実、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      The 3rd International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU (IS2EMU 2013)
    • Place of Presentation
      三重大学
  • [Presentation] Stabilities and Reactivities of Triplet (Aryl)(1,4-diphenyl-1H-1,2,3-triazol-5-yl)carbenes

    • Author(s)
      荒木信良、山口正雄、平井克幸、北川敏一
    • Organizer
      The 3rd International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU (IS2EMU 2013)
    • Place of Presentation
      三重大学
  • [Presentation] Generation and Reaction Control of Persistent Triplet Diphenylcarbene in a Flow Microreactor

    • Author(s)
      沖殿航紀、栗田 翔、平井克幸、北川敏一
    • Organizer
      The 3rd International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU (IS2EMU 2013)
    • Place of Presentation
      三重大学
  • [Presentation] Syntheses of Novel Naphthobisbenzofurans and Their Reactions in Superacid Media

    • Author(s)
      北畑 彰、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      The 3rd International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU (IS2EMU 2013)
    • Place of Presentation
      三重大学
  • [Presentation] Reaction Integration of Sonogashira Couplings for Synthesis of Substituted 1,3,5-Tris[(4-benzoylphenyl)ethynyl]benzenes in Ionic Liquid

    • Author(s)
      林賢之介、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      The 3rd International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU (IS2EMU 2013)
    • Place of Presentation
      三重大学
  • [Presentation] アダマンタン分子三脚-イオノフォア-フェロセン連結化合物のAu(111)面上における単分子膜の電気化学的挙動

    • Author(s)
      花井也実、川野貴史、戸野綾香、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      2013年有機反応機構研究会
    • Place of Presentation
      三重大学
  • [Presentation] ヨード基とトリフルオロメチル基によって保護された三重項ジフェニルカルベンの発生と特性化

    • Author(s)
      田村まり、平井克幸、北川敏一
    • Organizer
      2013年有機反応機構研究会
    • Place of Presentation
      三重大学
  • [Presentation] 三重項(アリール)(1,4-ジフェニル-1H-1,2,3-トリアゾール-5-イル)カルベンの安定性と反応性

    • Author(s)
      荒木信良、山口正雄、平井克幸、北川敏一
    • Organizer
      2013年有機反応機構研究会
    • Place of Presentation
      三重大学
  • [Presentation] 巨大置換基によって保護された三重項(9-アントリル)(フェニル)カルベンの発生と特性化

    • Author(s)
      橋本裕一、館 美里、平井克幸、北川敏一
    • Organizer
      2013年有機反応機構研究会
    • Place of Presentation
      三重大学
  • [Presentation] ナフトビスベンゾフラン化合物の合成と超強酸との反応

    • Author(s)
      北畑 彰、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      2013年有機反応機構研究会
    • Place of Presentation
      三重大学
  • [Presentation] イオン液体中における4-エチニルベンゾフェノンの薗頭カップリングを用いた反応集積化による第二世代デンドリマーの合成

    • Author(s)
      吉川世里奈、林賢之介、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      2013年有機反応機構研究会
    • Place of Presentation
      三重大学
  • [Presentation] 剛直分子を用いた官能基ユニット連結による単一分子の電子状態制御

    • Author(s)
      片野 諭、金有 洙、北川敏一、川合眞紀
    • Organizer
      2013年真空・表面科学合同講演会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
  • [Presentation] アダマンタン分子三脚-デアザプリン-フェロセン連結化合物のAu基板上単分子膜の金属イオン存在下における電気化学的挙動

    • Author(s)
      花井也実、川野貴史、戸野綾香、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
  • [Presentation] 三重項(4-tert-ブチル-2,6-ジメチルフェニル)[1,4-ビス(ペンタフルオロフェニル)-1H-1,2,3-トリアゾール-5-イル]カルベンの発生と特性化

    • Author(s)
      荒木信良、平井克幸、北川敏一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
  • [Presentation] 巨大置換基によって保護された三重項(9-アントリル)(フェニル)カルベンの発生と特性化

    • Author(s)
      橋本裕一、館 美里、平井克幸、北川敏一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
  • [Presentation] ヨード基とトリフルオロメチル基によって保護された三重項ジフェニルカルベンの発生と特性化

    • Author(s)
      田村まり、平井克幸、北川敏一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
  • [Presentation] ナフトビスベンゾフラン化合物の合成と超強酸との反応

    • Author(s)
      北畑 彰、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
  • [Presentation] イオン液体中における4-エチニルベンゾフェノンの薗頭カップリングを用いた反応集積化による第二世代デンドリマーの合成

    • Author(s)
      吉川世里奈、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
  • [Presentation] Self-assembled Monolayers of Ferrocene Bound to Au(111) Surface through Tripod-shaped Trithiol and Oligo-(p-phenyleneethynylene) Bridge

    • Author(s)
      北川敏一、長谷隆啓、田中敬規、梅村尚史
    • Organizer
      The 8th International Symposium on Integrated Synthesis (ISIS-8)
    • Place of Presentation
      奈良市東大寺総合文化センター
  • [Presentation] Generation, Characterization and Reactivity of Triplet Diphenylcarbene Protected by Four Iodine Groups

    • Author(s)
      平井克幸、辻田耕作、別所香菜、北川敏一
    • Organizer
      The 8th International Symposium on Integrated Synthesis (ISIS-8)
    • Place of Presentation
      奈良市東大寺総合文化センター
  • [Presentation] 長寿命カルベンの集積化: 有機磁性材料の構築を目指した高スピンポリカルベンの構築

    • Author(s)
      北川敏一
    • Organizer
      反応集積化の合成化学公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      早稲田大学国際会議場
  • [Presentation] 分子三脚の自己組織化単分子膜 -その構築と機能化-

    • Author(s)
      北川敏一
    • Organizer
      明成化学工業講演会
    • Place of Presentation
      明成化学工業株式会社京都本社
    • Invited
  • [Presentation] 巨大置換基によって保護された三重項(9-アントリル)(アリール)カルベンの特性化と反応性

    • Author(s)
      橋本裕一、館 美里、平井克幸、北川敏一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
  • [Presentation] フェロセン-デアザプリン連結型チオールの単分子膜を用いた金属イオンの電気化学的検出

    • Author(s)
      川野貴史、花井也実、戸野綾香、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
  • [Presentation] トリプチシル基によって保護された三重項(9-アントリル)(フェニル)カルベンの発生と特性化

    • Author(s)
      館 美里、平井克幸、北川敏一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
  • [Presentation] ナフトビスベンゾフラン化合物の合成と超強酸との反応

    • Author(s)
      北畑 彰、岡崎隆男、北川敏一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス

URL: 

Published: 2015-05-28  

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