2016 Fiscal Year Annual Research Report
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16H04106
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
辻 勇人 神奈川大学, 理学部, 教授 (20346050)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 有機化学 / 光物性 / 構造制御 / 開殻分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
開殻π電子共役系有機化合物は基礎化学的興味ならびに応用的有用性から注目を集めている物質群である。しかしながら，安定に単離された例は限られている。本研究では，「炭素架橋による分子構造制御」という独創的な方法に基づき，オリゴフェニレンビニレン型骨格を持つ炭素架橋オリゴフェニレンビニレン（以下「COPV」と略す)を用いた開殻分子の開発と機能創発を目指すものである。なお，これまでの研究から，COPVのキノイド体やジカチオンが安定に単離可能であり，各種スペクトル測定からこれらの化学種が開殻性を有することを確認している。今年度は，分子構造と非線形光学（NLO)特性の理論的予想を行うとともに，新たなCOPV誘導体の開発を行った。
理論計算を用いたNLO特性の研究については，中性分子では閉殻構造となりNLO特性は見られなかったが，COPVジカチオンは開殻性を示し，分子長が長くなると第二超分極率γの値が顕著に増加することが明らかとなった。
新分子の開発については，長いCOPVアレイの創製を目指して2種類の検討を行った。１つめは，[2.2]シクロファンとCOPVが結合した分子の合成研究である。これらのユニットを結合するための反応条件を検討し，シクロファンとCOPVが1：1で結合した分子の合成に成功した。２つめは，短いCOPVユニットの自己組織化を用いたアレイ形成を目指したCOPV誘導体合成である。いくつかの誘導体の合成には成功したものの，組織化の制御については今後の検討課題である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
理論計算から，分子長と非線形光学特性の関係を示唆する結果が得られ，合成についても順調に進捗しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
理論計算については，今年度検討した無置換COPV誘導体に加えて様々な誘導体や新たに合成した分子や組織体についての検討も併せて行う。新分子開発については，シクロファンとCOPV分子の比が異なるものを種々合成し，酸化等によって開殻分子を発生させ，分子構造と機能の関係について検討を行う。自己組織化については水素結合や配位を利用するなどの工夫によって制御する方法を見出していきたい。
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[Journal Article] Bis(aminoaryl) Carbon-Bridged Oligo(phenylenevinylene)s Expand the Limits of Electronic Couplings2017
Author(s)
Paula Mayorga Burrezo, Nai-Ti Lin, Koji Nakabayashi, Shin-ichi Ohkoshi, Eva M. Calzado, Pedro G. Boj, Maria A. Diaz Garcia, Carlos Franco, Concepcim Rovira, Jaume Veciana, Michael Moos, Christoph Lambert, Juan T. Lopez Navarrete, Hayato Tsuji, Eiichi Nakamura, Juan Casado
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 56
Pages: 2898-2902
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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