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2018 Fiscal Year Annual Research Report

pi-System Figuration for Open-sell Molecular Systems: Developments of Their Synthetic Methods and Functions

Planned Research

Project Areapi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions
Project/Area Number 26102005
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

鈴木 修一  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (80433291)

Project Period (FY) 2014-07-10 – 2019-03-31
Keywordsπ造形科学 / π電子系 / ラジカルカチオン / 高スピン分子 / ラジカル金属錯体 / 酸化還元特性
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、開殻pi電子系分子を自在に創製する「自在開殻pi造形」の確立とその過程で合成される新奇開殻pi電子系の機能開拓を目的としている。
1.閉殻構造をもつ分子群を足場とした開殻piユニット直接連結型金属錯体による開殻pi造形:開殻piユニットであるニトロニルニトロキシド(NN) が直接配位した各種金属錯体に関して、ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンに二つの金-NN を導入したジラジカル種の合成に成功した。
2. NN 直接連結型金属錯体を鍵とした芳香環への開殻piユニット直接導入による開殻pi造形:これまでに本研究者が開発した金-NN 錯体を用いたカップリング反応により、これまでに調製が不可能だった、NN-置換オリゴチオフェンやNN-置換フェノチアジンの短段階合成に成功した。これらを用いてマルチラジカルpiシステムの創製が可能になり、磁気的相互作用に関する新たな知見が得られた。
3. マルチラジカルpiシステムの創製:開殻pi電子系を種々組み合わせることで、複数の電子スピンをもつ安定マルチラジカルpiシステムの創製を検討した。前述の NN-置換オリゴチオフェンを1電子酸化することによって得られるジラジカルカチオン種では溶液中における pi-ダイマー形成を利用して分子ワイヤーの解析することに成功した。また、NN-置換フェノチアジンを1電子酸化することによって得られるジラジカルカチオンは大きな正の交換相互作用をもつ基底三重項であることがわかった。さらに、高い安定性をもつのと同時に、1000 nm を超える長波長領域に T-T 吸収に由来すると考えられる吸収帯が存在することを実験的に明らかにした。

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

    (22 results)

All 2019 2018

All Journal Article (8 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Facile and practical synthesis of π-extended oxepins by benzannulation and intramolecular cyclization2019

    • Author(s)
      Umeda Rui、Shimizu Yuji、Ida Yuta、Ikeshita Masahiro、Suzuki Shuichi、Naota Takeshi、Nishiyama Yutaka
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 60 Pages: 183~186

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2018.12.008

  • [Journal Article] Triplet Diradical Cation Salts Consisting of Phenothiazine Radical Cation and Nitronyl Nitroxide2019

    • Author(s)
      Tahara Takuma、Suzuki Shuichi、Kozaki Masatoshi、Shiomi Daisuke、Sugisaki Kenji、Sato Kazunobu、Takui Takeji、Mitake Yota、Hosokoshi Yuko、Nojiri Hiroyuki、Okada Keiji
    • Journal Title

      Chemistry ? A European Journal

    • DOI

      10.1002/chem.201900513

  • [Journal Article] Radical Metalloids with N-Heterocyclic Carbene and Phenanthroline Ligands: Synthesis, Properties, and Cross-Coupling Reaction of [(Nitronyl Nitroxide)-2-ido]metal Complexes with Aryl Halides2018

    • Author(s)
      Yamada Kiyomi、Zhang Xun、Tanimoto Ryu、Suzuki Shuichi、Kozaki Masatoshi、Tanaka Rika、Okada Keiji
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 91 Pages: 1150~1157

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180033

  • [Journal Article] Chemical Stability of the 5-Mesityl-5′′-(nitronyl nitroxide)-2,2′:5′,2′′-ter(3,4-ethylenedioxythiophene) Radical Cation2018

    • Author(s)
      Tahara Takuma、Suzuki Shuichi、Kozaki Masatoshi、Nishinaga Tohru、Okada Keiji
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 91 Pages: 1193~1195

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180078

  • [Journal Article] Radical Cation π-Dimers of Conjugated Oligomers as Molecular Wires: An Analysis Based on Nitronyl Nitroxide Spin Labels2018

    • Author(s)
      Nishinaga Tohru、Kanzaki Yuki、Shiomi Daisuke、Matsuda Kenji、Suzuki Shuichi、Okada Keiji
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 24 Pages: 11717~11728

    • DOI

      10.1002/chem.201801712

  • [Journal Article] Ligand-Binding Ability of a Porphyrin Core in a Dendrimer with Rigid Branched Terminal Components2018

    • Author(s)
      Akisada Mami、Kimura Ryo、Tachi Yoshimitsu、Suzuki Shuichi、Okada Keiji、Kozaki Masatoshi
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 83 Pages: 9631~9640

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00932

  • [Journal Article] Preparation and Properties of a Polycyclic p-Quinodimethane with Two Oxygen Bridges and its Radical Cation in Comparison with the Isomeric o-Quinodimethane2018

    • Author(s)
      Sato Chihiro、Suzuki Shuichi、Okada Keiji、Kozaki Masatoshi
    • Journal Title

      Chemistry - An Asian Journal

      Volume: 13 Pages: 3729~3736

    • DOI

      10.1002/asia.201801269

  • [Journal Article] Synthesis and Magnetic Properties of (Pyrrolidin-1-oxyl)-(Nitronyl Nitroxide)/(Iminonitroxide)-Dyads2018

    • Author(s)
      Tsujimoto Haruki、Suzuki Shuichi、Kozaki Masatoshi、Shiomi Daisuke、Sato Kazunobu、Takui Takeji、Okada Keiji
    • Journal Title

      Chemistry - An Asian Journal

    • DOI

      10.1002/asia.201801615

  • [Presentation] Unique Phase Transition Behaviors Using a Liquescent N-Pentylphenothiazine Radical Cation Salt2019

    • Author(s)
      Shuichi Suzuki, Ryochi Maya, Yoshiaki Uchida, Naota Takeshi
    • Organizer
      7th International Symposium on π-System Figuration
  • [Presentation] パラジウム触媒を用いた無置換ニトロニルニトロキシドの直接アリール化2019

    • Author(s)
      中村文哉・鈴木修一・直田 健
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 特異な刺激応答性を示すテルピリジン白金(II)型カチオン性錯体の光物性2019

    • Author(s)
      澤木友利華・鈴木修一・直田 健
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 固液相転移を示すトランス-ビス(サリチルアルジミナト)白金錯体の発光特性2019

    • Author(s)
      杉浦 奨・鈴木修一・直田 健
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 固液相転移を伴うN-アルキルフェノチアジンラジカルカチオンの物性変化2019

    • Author(s)
      真屋良地・鈴木修一・内田幸明・直田 健
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 固液相転移を示すジヒドロフェナジンラジカルカチオンの光学および磁気的性質2019

    • Author(s)
      山口大樹・鈴木修一・内田幸明・直田 健
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 固液相転移を示すイオン性開殻種の独特な色調変化2018

    • Author(s)
      鈴木修一
    • Organizer
      第 39 回光化学若手の会
    • Invited
  • [Presentation] 固液相転移を利用するイオン種集積体の機能開拓2018

    • Author(s)
      鈴木修一
    • Organizer
      2018 構造有機化学研究会
    • Invited
  • [Presentation] Recent Progress of Nitronyl Nitroxide and Related Open-shell Molecules2018

    • Author(s)
      Shuichi Suzuki
    • Organizer
      Symposium on “Diverse Facets of Chemistry II”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Properties and Reactivities of (Nitronyl Nitroxide)-Substituted Metal Complexes2018

    • Author(s)
      Shuichi Suzuki
    • Organizer
      2nd Joint Symposium on Materials Research - Diverse Aspects of Future Chemistry -
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Properties of Phenothiazine Radical Cation Salt with Unique Phase Transition Behavior2018

    • Author(s)
      Shuichi Suzuki, Ryochi Maya, Yoshiaki Uchida, Naota Takeshi
    • Organizer
      pi-System Figuration European-Japanese Workshop 2018
  • [Presentation] 直鎖アルキル置換フェノチアジンラジカルカチオン塩の相転移を伴う色調変化2018

    • Author(s)
      真屋良地・鈴木修一・内田幸明・直田 健
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] 無置換ニトロニルニトロキシドの触媒的アリール化2018

    • Author(s)
      中村文哉・鈴木修一・直田 健
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] 結晶-液体転移を示すジヒドロフェナジンラジカルカチオン塩2018

    • Author(s)
      山口大樹・鈴木修一・内田幸明・直田 健
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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