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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Figuration of Extended pi-System with Antiaromatic Compounds

Planned Research

Project Areapi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions
Project/Area Number 26102003
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

忍久保 洋  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50281100)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) Shin Jiyoung  名古屋大学, 工学研究科(国際), 特任教授 (30622295)
Project Period (FY) 2014-07-10 – 2019-03-31
Keywords反芳香族 / π電子系 / 非局在化 / 積層 / ポルフィリン
Outline of Annual Research Achievements

昨年度合成に成功した対面型ノルコロールシクロファンの物性について各種測定や理論計算によって詳細に調査した。まず、この反芳香族シクロファンのNMR測定の結果、シグナルが芳香族領域に観測されたことから、この化合物が弱いながらも芳香族性を持つことを突き止めた。さらに、反芳香族シクロファンの環電流をGIMIC法を用いてHeike Fliegl博士(カールスルーエ工科大学)との共同研究により評価した。その結果、理論的にもこの反芳香族シクロファンが芳香族性を持つことが支持された。吸収スペクトル測定、電気化学測定やMCD測定により、対面型ノルコロールシクロファンが、ノルコロール単量体とは異なる電子状態を持つことを明らかにした。以上の結果から、反芳香族化合物であるノルコロールが積層すると分子間で強い軌道相互が生じることにより、三次元芳香族性が発現したものと結論づけた。
一方、新たな反芳香族性ポルフィリンの合成を目指し、エテノ縮環ポルフィリン二量体の合成を計画した。この化合物はポルフィリンの外周部に縮合した五員環構造をもち、20π共役系の寄与を持つため反芳香族性を発現すると予想した。この化合物を、エチニル基で架橋されたポルフィリン二量体の環化反応により合成することを計画した。そこで、ブロモ基をもつエチニル架橋ポルフィリン二量体にニッケル反応剤を作用させたところ、目的のエテノ縮環ポルフィリン二量体がさらに[2+2]環化付加反応したシクロブタン架橋ポルフィリン四量体が得られることを発見した。本反応では暗所下でも進行し、シクロブタン架橋体が生成した。通常、[2+2]環化付加反応には光励起が必用であり、熱による[2+2]環化付加反応は非常に興味深い発見と言える。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (68 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 2 results) Presentation (53 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results,  Invited: 14 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Karlsruhe Institute of Technology(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Karlsruhe Institute of Technology
  • [Int'l Joint Research] Institut Charles Gerhardt de Montpellier/Institut des Biomolecules Max Mousseron(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Institut Charles Gerhardt de Montpellier/Institut des Biomolecules Max Mousseron
  • [Int'l Joint Research] Yonsei University(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      Yonsei University
  • [Int'l Joint Research] Western Washington University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Western Washington University
  • [Int'l Joint Research] University of Bath(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Bath
  • [Journal Article] Regioselective Oxidative Ring Cleavage of Antiaromatic Nickel(II) Norcorrole to Dialkoxybis(dipyrrin)s2019

    • Author(s)
      Shafie Siham A, Kawashima Hiroyuki, Miyake Yoshihiro, Shinokubo Hiroshi
    • Journal Title

      ChemPlusChem

      Volume: 84 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1002/cplu.201900068

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ni(II) 10-Phosphacorrole: A Porphyrin Analogue Containing Phosphorus at the Meso Position2019

    • Author(s)
      Hiroto Omori, Satoru Hiroto, Youhei Takeda, Heike Fliegl, Satoshi Minakata, Hiroshi Shinokubo
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 141 Pages: 4800-4805

    • DOI

      10.1021/jacs.8b13169

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Synthesis of Dihydropyrazine-fused Porphyrin Dimers2019

    • Author(s)
      Takiguchi Asahi, Wakita Mana, Hiroto Satoru, Shinokubo Hiroshi
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 48 Pages: 371-373

    • DOI

      10.1246/cl.190002

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Diazachlorin and diazabacteriochlorin for one- and two-photon photodynamic therapy.2018

    • Author(s)
      Jean Francois Longevial, Yamaji Ayaka, Aggad Dina, Kim Gakhyun, Chia Wen Xi, Nishimura Tsubasa, Miyake Yoshihiro, Clement Sebastien, Oh Juwon, Daurat Morgane, Nguyen Christophe, Kim Dongho, Gary-Bobo Magali, Richeter Sebastien, Shinokubo Hiroshi
    • Journal Title

      Chemical communications

      Volume: 54 Pages: 13829-13832

    • DOI

      10.1039/c8cc07489e

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Theoretical Study on Open-Shell Singlet Character and Second Hyperpolarizabilities in Cofacial π-Stacked Dimers Composed of Weak Open-Shell Antiaromatic Porphyrins2018

    • Author(s)
      Fujiyoshi Jun-ya, Tonami Takayoshi, Yamane Masaki, Okada Kenji, Kishi Ryohei, Muhammad Shabbir, Al-Sehemi Abdullah G, Nozawa Ryo, Shinokubo Hiroshi, Nakano Masayoshi
    • Journal Title

      ChemPhysChem

      Volume: 19 Pages: 2863-2871

    • DOI

      10.1002/cphc.201800745

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] X-Shaped Cyclobutane-Linked Tetraporphyrins through a Thermal [2+2] Cycloaddition of Etheno-Fused Diporphyrins2018

    • Author(s)
      Tomohiro Nagai, Asahi Takiguchi, Masayuki Ueda, Kazuma Oda, Satoru Hiroto, Hiroshi Shinokubo
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 140 Pages: 8392-8395

    • DOI

      10.1021/jacs.8b04673

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Azabuckybowl-Based Molecular Tweezers as C60 and C70 Receptors2018

    • Author(s)
      Motoki Takeda, Satoru Hiroto, Hiroki Yokoi, Sangsu Lee, Dongho Kim, Hiroshi Shinokubo
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 140 Pages: 6336-6342

    • DOI

      10.1021/jacs.8b02327

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Reversible σ-Bond Formation in Bowl-Shaped π-Radical Cations: The Effects of Curved and Planar Structures2018

    • Author(s)
      Hiroki Yokoi, Satoru Hiroto, Hiroshi Shinokubo
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 140 Pages: 4649-4655

    • DOI

      10.1021/jacs.8b00798

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The reductive aromatization of naphthalene diimide: a versatile platform for 2,7-diazapyrenes2018

    • Author(s)
      Takumi Nakazato, Takuto Kamatsuka, Junichi Inoue, Tsuneaki Sakurai, Shu Seki, Hiroshi Shinokubo, Yoshihiro Miyake
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 54 Pages: 5177-5180

    • DOI

      10.1039/C8CC01937A

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 窒素架橋されたナフタレンモノイミド二量体の合成とその凝集誘起発光2019

    • Author(s)
      田島 慶太・福井 識人・忍久保 洋
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] ヘテロ原子挿入型ペリレンビスイミド類縁体の合成と物性2019

    • Author(s)
      早川 咲穂・福井 識人・忍久保 洋
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] Synthesis and properties of peripherally functionalized 2,7-diazapyrene derivatives2019

    • Author(s)
      NAKAZATO, Takumi; KAMATSUKA, Takuto; INOUE, Junichi; SAKURAI, Tsuneaki; SEKI, Syu; SHINOKUBO, Hiroshi; MIYAKE, Yoshihiro
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Dialkoxybis(dipyrrin)s through Oxidative Cleavage of Norcorrole2019

    • Author(s)
      SHAFIE, Siham Asyiqin; KAWASHIMA, Hiroyuki; MIYAKE, Yoshihiro; SHINOKUBO, Hiroshi
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Covalently Linked Norcorrole Dimers2019

    • Author(s)
      LIU, Siyu; KAWASHIMA, Hiroyuki; FUKUI, Norihito; SHINOKUBO, Hiroshi
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 5,15-ジアザポルフィリン金属錯体のN-メチル化反応2019

    • Author(s)
      西條 真由・西村 翼・CHIA Wen Xi・三宅 由寛・忍久保 洋
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] ジアザポルフィリンマンガン錯体を用いたアルカンの直接的フッ素化反応2019

    • Author(s)
      森 しほ・西村 翼・忍久保 洋・三宅 由寛
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 5,15-ジアザポルフィリン鉄錯体のsp3 C-H酸化触媒としての利用2019

    • Author(s)
      西村 翼・渡辺 芳人・荘司 長三・忍久保 洋・三宅 由寛
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] ヒドロキシオキソフロリン誘導体の合成と物性2019

    • Author(s)
      瀧口 あさひ・忍久保 洋
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] B-NおよびC=N置換テトラチア[8]サーキュレンの合成と物性2019

    • Author(s)
      赤堀 周平・忍久保 洋・三宅 由寛
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 外周部にアリール基をもつテトラチア[8]サーキュレン酸化体の合成とクロミズム特性2019

    • Author(s)
      村瀬 浩康・永田 裕也・久木 一朗・忍久保 洋・三宅 由寛
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 外周部にアルキル基をもつテトラチア[8]サーキュレン酸化体の合成とAIE特性2019

    • Author(s)
      村瀬 浩康・永田 裕也・忍久保 洋・三宅 由寛
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] Exploration of Antiaromatic Porphyrins2019

    • Author(s)
      H. Shinokubo
    • Organizer
      Core-to-Core and GTR Symposiumon Elements Function for Transformative Catalysis and Materials
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ジヘテロポルフィリンの合成と物性2018

    • Author(s)
      忍久保洋
    • Organizer
      集合有機分子機能セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 四重BN置換テトラチア[8]サーキュレンの合成と物性2018

    • Author(s)
      赤堀 周平・忍久保 洋・三宅 由寛
    • Organizer
      第45回有機典型元素化学討論会
  • [Presentation] メゾ位にリンを含む新規ポルフィリノイドの合成2018

    • Author(s)
      大森 裕土・忍久保 洋
    • Organizer
      第45回有機典型元素化学討論会
  • [Presentation] ヘテロ原子挿入型ペリレンビスイミド類縁体の合成と物性2018

    • Author(s)
      早川 咲穂・福井 識人・忍久保 洋
    • Organizer
      第45回有機典型元素化学討論会
  • [Presentation] Reductive Aromatization of Arylene Diimides to 2,7-Diazapyrenes and 2,9-Diazaperopyrenes2018

    • Author(s)
      Takumi Nakazato, Yasutaka Nakamura, Takuto Kamatsuka, Junichi Inoue, Tsuneaki Sakurai, Shu Seki, Hiroshi Shinokubo, Yoshihiro Miyake
    • Organizer
      14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-14)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ジアザポルフィリン鉄錯体を用いたアルカンの直接的酸化反応2018

    • Author(s)
      西 村 翼・荘司 長三・渡辺 芳人・忍久保 洋・三宅 由寛
    • Organizer
      第49回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Diethoxybis(dipyrrin) through Oxidation of Norcorrole2018

    • Author(s)
      Siham Asyiqin Shafie・川島弘之・忍久保洋
    • Organizer
      第49回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • [Presentation] 2,9-ジアザペロピレンの合成と物性2018

    • Author(s)
      中村泰崇・鎌塚拓人・忍久保洋・三宅由寛
    • Organizer
      第49回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • [Presentation] テトラチア[8]サーキュレン酸化体の合成と物性2018

    • Author(s)
      村瀬浩康、永田裕也、久木一朗、三宅由寛、忍久保洋
    • Organizer
      第113回有機合成シンポジウム
  • [Presentation] 5,15-ジアザポルフィリン鉄錯体触媒を用いたアルカンの直接的酸化反応2018

    • Author(s)
      西 村 翼・荘司 長三・渡辺 芳人・忍久保 洋・三宅 由寛
    • Organizer
      第51回酸化反応討論会
  • [Presentation] N-メチル-5,15-ジアザポルフィリン白金およびパラジウム錯体の合成と反応性2018

    • Author(s)
      西條真由・西村 翼・三宅由寛・忍久保洋
    • Organizer
      CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] フラーレンの選択的包接を目指したアザバッキ―ボウル金属錯体の合成2018

    • Author(s)
      横田智也、廣戸聡、忍久保洋
    • Organizer
      第113回有機合成シンポジウム
  • [Presentation] お椀型分子を用いたDonorーAcceptor型分子の合成と物性2018

    • Author(s)
      田中佑宜・廣戸 聡・忍久保 洋
    • Organizer
      CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] 積み重ねて生みだす芳香族の新次元2018

    • Author(s)
      忍久保洋
    • Organizer
      CSJ化学フェスタ
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 金属錯体の有機反応による新規ポルフィリン類縁体の合成と物性探求2018

    • Author(s)
      忍久保洋
    • Organizer
      第4回材料相模セミナー
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 流れに任せて2018

    • Author(s)
      忍久保洋
    • Organizer
      2018年π造形若手会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis and properties of novel porphyrins from dipyrrins2018

    • Author(s)
      忍久保 洋
    • Organizer
      Hunan Normal University
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ニッケルピリジノファン錯体を用いたアルカンの選択的水酸化反応2018

    • Author(s)
      西村 翼・安藤 祐樹・忍久保 洋・三宅 由寛
    • Organizer
      第65回有機金属化学討論会
  • [Presentation] 遷移金属ジアザポルフィリン錯体触媒による sp3 C-H 結合の直接的酸化反応2018

    • Author(s)
      西 村 翼・荘司 長三・渡辺 芳人・忍久保 洋・三宅 由寛
    • Organizer
      第65回有機金属化学討論会
  • [Presentation] ポルフィリンにおける有機化学と無機化学の接点2018

    • Author(s)
      忍久保洋
    • Organizer
      第31回生物無機化学夏季セミナー
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 反芳香族ポルフィリンとその積層体のπ造形科学2018

    • Author(s)
      忍久保洋
    • Organizer
      日本物理学会共催シンポジウム「π造形科学による材料と物性の開拓」
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] N,N‘-ジメチル-2,7-ジアザピレンの合成と物性2018

    • Author(s)
      竹腰遥、仲里巧、三宅由寛、忍久保洋
    • Organizer
      第113回有機合成シンポジウム
  • [Presentation] 1,3,6,8-テトラアルキル 2,7-ジアザピレンの系統的合成法の開発2018

    • Author(s)
      仲里巧・三宅由寛・忍久保洋
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Phosphorus(V) Norcorrole2018

    • Author(s)
      Siham Asyiqin Shafie・Takuya Yoshida・ Yoshihiro Miyake・Hiroshi Shinokubo
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] Synthesis and Properties of meso-Alkyl Norcorroles2018

    • Author(s)
      Siyu Liu・Norihito Fukui・Hiroshi Shinokubo
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] Diazachlorin and Diazabacteriochlorin for In Vivo Two Photon Photodynamic Therapy2018

    • Author(s)
      Ayaka Yamaji・Jean Francois Longevial・Dina Aggad・Gakhyun Kim・Wen Xi Chia・Tsubasa Nishimura・Yoshihiro Miyake・Se_bastien Cle_ment・Dongho Kim・Magali Gary-Bobo・Se_bastien Richeter・ Hiroshi Shinokubo
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] 積層した反芳香族ノルコロールにおける三次元芳香族性の発現2018

    • Author(s)
      野澤遼・久木一朗・清水宗 治・Won-Young Cha・Jinseok Kim・Dongho Kim・忍久保洋
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] 内部に窒素原子による架橋を有するペリレンビスイミド類縁体の合成と物性2018

    • Author(s)
      早川咲穂・福井識人・忍久保洋
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] ビススピロ骨格をもつポルフィリン二量体の合成2018

    • Author(s)
      瀧口あさひ・坪井秀夫・伊藤覚・廣戸聡・忍久保洋
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] Diversity-Oriented Synthesis of Hetero[8]circulenes through Direct C-H Borylation of Tetrathienylene2018

    • Author(s)
      Yoshihiro Miyake, Yuma, Serizawa, Shohei Kato, Yuya Nagata, Shuhei Akahori, Hiroshi Shinokubo
    • Organizer
      4th International Symposium on C-H Activation
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 反芳香族ポルフィリンから探る新たな芳香族性2018

    • Author(s)
      忍久保洋
    • Organizer
      有機合成夏期セミナー「明日の有機合成化学」
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Tetrasilatetrathia[8]circulene and Tetragermatetrathia[8]circulene2018

    • Author(s)
      S. Akahori, Y. Serizawa, S. Kato, H. Sakai, T. Hasobe, Y. Miyake, and H. Shinokubo
    • Organizer
      28th International Symposium on the Organic Chemistry of Sulfur
  • [Presentation] Functionalization and Properties of Norcorroles2018

    • Author(s)
      H. Shinokubo
    • Organizer
      10th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis of novel porphyrins from dipyrrins2018

    • Author(s)
      H. Shinokubo
    • Organizer
      Supramolecular Chemistry of Nitrogen Ligands
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 新規ポルフィリン類縁体の合成と物性の探求2018

    • Author(s)
      忍久保洋
    • Organizer
      新潟大学大学院講演会
    • Invited
  • [Presentation] アザバッキーボウルを基盤とするドナー・アクセプター型分子の合成とその物性2018

    • Author(s)
      田中佑宜、廣戸聡、忍久保洋
    • Organizer
      第113回有機合成シンポジウム
  • [Presentation] 可逆的に構造変化するポルフィリン二量体の合成とフラーレンとの包接挙動2018

    • Author(s)
      瀧口あさひ、廣戸聡、忍久保洋
    • Organizer
      第113回有機合成シンポジウム
  • [Presentation] Synthesis of N-methyl-5,15-diazaporphyrin exhibiting high electron accepting ability2018

    • Author(s)
      Chia Wen Xi, T. Nishimura, H. Omori, H. Shinokubo
    • Organizer
      第113回有機合成シンポジウム
  • [Presentation] Exploration of Novel Porphyrins from Dipyrrin Precursors2018

    • Author(s)
      H. Shinokubo
    • Organizer
      Japanese-Spanish Post-Symposium in Organic Synthesis in Nagoya
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Strongly Antiaromatic Porphyrins with Singlet Biradical Character2018

    • Author(s)
      H. Shinokubo
    • Organizer
      233rd ECS Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 忍久保研究室ホームページ

    • URL

      http://www.chembio.nagoya-u.ac.jp/labhp/organic1/index.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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