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2017 Fiscal Year Annual Research Report

金属-ヘテロ元素複合ハイブリッド化による革新的拡張パイ共役系構築と発光物質創成

Research Project

Project/Area Number 16H04138
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

小川 昭弥  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30183031)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 矢野 重信  有限会社ミネルバライトラボ, 光医療科学部, 光医療科学部部長 (60011186)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsヘテロ元素 / パイ共役系 / ハイブリッド化 / 有機典型元素化学
Outline of Annual Research Achievements

本年度は研究計画に従って、ヘテロ原子を含むパイ共役系分子の発光特性および集積化、フルオラス置換基および環状カルボニル化化合物への応用について研究を進めた。
昨年度大幅に研究が進んだ白金-イオウ共存共役系分子について、誘導体合成、および発光特性の評価を行った。X線結晶構造解析ではCH-パイ結合と考えられる分子間相互作用によって、集積化構造が確認された。また光化学特性を詳細に調べたところ、有機低分子としては比較的大きな光吸収を示し、360-390nmに約10000程度の比較的強い吸収を示した。また、発光特性を調べたところ、400-430nmにりん光を示した。この発光は温度依存性が見られ、分子集積化に基づく発光変化ではないかと推察している。
次に、フルオラス化について、リン原子へ直接導入したP-フルオラスホスフィンの合成を試みた。リン原子にペルフルオロアルキル基が直接結合した電子不足なホスフィン化合物であり、フルオラス溶媒と呼ばれる高度にフッ素化されたアルカン溶媒に対して高い親和性を示す。種々の検討を行ったところ、光誘起ラジカル反応によって、P-フルオラスホスフィンを高効率で合成することに成功した。
昨年度達成したカルボニル化共役系分子合成において、ペックマン色素類似体の誘導体合成に成功したが、その研究の中でコバルト触媒存在下、ヒドロキシ基を有するアルキンおよびジスルフィドを一酸化炭素加圧条件で反応させたところ、ヒドロキシ基と一酸化炭素がラクトン環を形成し、かつジスルフィド由来の硫黄官能基が導入される複合反応が高選択的に進行することを見出した。ラクトンは医農薬品の基盤骨格のひとつとして極めて重要な骨格であるため、本反応は硫黄官能基を有するラクトンを選択的に一段階で合成できるという点でプロセス化学における有用性が期待できる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

大幅に研究が推進している白金―イオウ共存共役系分子について、CH-パイ結合による分子集積化がX線結晶構造解析から確認された。これまではパイ-パイ相互作用のみを期待していたが予想外のパイ共役系の効果であり、しかもりん光材料としての可能性も見出された。
含硫黄カルボニル化共役系分子合成では、全く予期しなかったラクトン合成に応用できることが見出された。高分子材料につながる大きな成果と期待している。

Strategy for Future Research Activity

今後は研究計画に従い、立体制御されたポリビニレンスルフィドの発光特性とカチオン化と合成に成功した化合物群をフィルム化または固体測定によって発光強度の確認を行う。またフルオラス化化合物については工業的な利用を検討するために再利用化について検討を行う予定で去る。

  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Palladium-Catalyzed Cyanothiolation of Internal Alkynes Using Organic Disulfides and tert-Butyl Isocyanide2018

    • Author(s)
      Higashimae Shinya、Kurata Daichi、Kawaguchi Shin-ichi、Kodama Shintaro、Sonoda Motohiro、Nomoto Akihiro、Ogawa Akiya
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 83 Pages: 5267~5273

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00052

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Furan- and Thiophene-2-Carbonyl Amino Acid Derivatives Activate Hypoxia-Inducible Factor via Inhibition of Factor Inhibiting Hypoxia-Inducible Factor-12018

    • Author(s)
      Kawaguchi Shin-Ichi, Gonda Yuhei, Yamamoto Takuya, Sato Yuki, Shinohara Hiroyuki, Kobiki Yohsuke, Ichimura Atsuhiko, Dan Takashi, Sonoda Motohiro, Miyata Toshio, Ogawa Akiya, Tsujita Tadayuki
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 23 Pages: in press

    • DOI

      10.3390/molecules23040885

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Metal-Free Blue Dye Synthesis: Oxidative Coupling of Benzylamines and N,N-Dimethylanilines to Yield 4,4′-Diaminotriarylmethanes in the Presence of Salicylic Acid as a Co-oxidant2017

    • Author(s)
      Dong Chun-ping、Kodama Shintaro、Uematsu Akinori、Nomoto Akihiro、Ueshima Michio、Ogawa Akiya
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 82 Pages: 12530~12538

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b02296

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Benzoyl Peroxide/Diphenyl Diselenide Binary System for Functionalization of Alkynes Leading to Alkenyl and Alkynyl Selenides2017

    • Author(s)
      Kodama Shintaro、Saeki Tomokazu、Mihara Kei、Higashimae Shinya、Kawaguchi Shin-ichi、Sonoda Motohiro、Nomoto Akihiro、Ogawa Akiya
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 82 Pages: 12477~12484

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b02276

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Copper-catalyzed tandem reaction directed toward synthesis of 2,2-disubstituted quinazolinones from vinyl halides and 2-aminobenzamides2017

    • Author(s)
      Yamaguchi Kotaro、Kawaguchi Shin-ichi、Sonoda Motohiro、Tanimori Shinji、Ogawa Akiya
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 58 Pages: 4043~4047

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2017.09.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoinduced Coupling Reaction of Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine Oxide with Interelement Compounds: Application to the Synthesis of Thio- or Selenophosphinates2017

    • Author(s)
      Kawaguchi Shin-ichi、Ogawa Akiya、Sato Yuki、Nomoto Akihiro
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: 49 Pages: 3558~3567

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588867

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DEVELOPMENT OF FUNCTIONAL PHOSPHINES FOR RECYCLING OF PRECIOUS METALS AND GREEN CATALYTIC PROCESSES2017

    • Author(s)
      佐藤 悠樹 小川 昭弥
    • Organizer
      8th International Conference on Green and Sustainable Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 含フッ素機能性リン化合物を用いた貴金属資源およびリン資源のリサイクル利用2017

    • Author(s)
      佐藤 悠樹 川口 真一 野元 昭宏 小川 昭弥
    • Organizer
      第6回JACI/GSCシンポジウム
  • [Presentation] 遷移金属触媒による一酸化炭素および内部アルキンを用いた環化カルボニル化反応の開発2017

    • Author(s)
      倉田 大地 東前 信也 樋口 嘉博 小川 昭弥
    • Organizer
      第64回有機金属化学討論会
  • [Presentation] 2-アルキニル安息香酸エステルからのI2/PPh3/H2O複合系を用いたフタリド合成および反応経路の検討2017

    • Author(s)
      中村健太郎 川口 真一 野元 昭宏 小川 昭弥
    • Organizer
      2017ハロゲン利用ミニシンポジウム
  • [Presentation] コバルト触媒による内部アルキンの環化カルボニル化反応におけるジスルフィドの効果2017

    • Author(s)
      倉田大地 東前信也 小川昭弥
    • Organizer
      日本エネルギー学会関西支部「第62回研究発表会」
  • [Presentation] メタルフリー条件下, o -アルキニル安息香酸エステルを用いたカスケード型フタリド合成2017

    • Author(s)
      中村健太郎 川口 真一 野元 昭宏 小川 昭弥
    • Organizer
      日本エネルギー学会関西支部「第62回研究発表会」
  • [Presentation] チオグルコースを導入したクロリンe6誘導体の合成と光癌治療への応用2017

    • Author(s)
      佐藤悠樹 川口真一 野元昭宏 小川昭弥
    • Organizer
      第44回有機典型元素化学討論会プログラム

URL: 

Published: 2018-12-17  

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