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2017 Fiscal Year Research-status Report

ピロールを基軸とする含窒素ナノグラフェンの創製

Research Project

Project/Area Number 16K05698
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

高瀬 雅祥  愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (90516121)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsピロール / 拡張π電子系 / 曲面π電子系 / アザコロネン / 酸化還元特性 / ラジカルカチオン
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、(1)窒素原子を含むベルト状のπ共役を有する環状化合物の構築、(2)ピロール縮環拡張π電子系化合物の構築、(3)近赤外吸収能を有するオリゴピロールの構築、を主な研究目的として取り組んでいる。(1)においては、ベルト状分子の部分構造体であるビシクロ[2.2.2]オクタジエンで架橋されたヘキサピロロヘキサアザコロネン(HPHAC)二量体の合成に成功し、酸化剤を用いた滴定実験などから、二つのHPHAC間におよぼす影響について検討している。(2)においては、HPHACの中心骨格をナフタレンに置き換えたfused-OPNの酸化種(ラジカルカチオン、ジカチオン)の光学特性、芳香族性などについて、DFT計算を行うと共に、吸収スペクトルやNMR測定により実験的に明らかにした。さらにπ拡張されたピロール縮環アザコロネンや部分的に渡韓していない「部分渡環体」の合成にも成功しており、現在その構造と基礎物性解明を進めている。また、π拡張ウラジンの合成にも成功し、その光学・酸化還元特性を明らかにすることが出来た。一方(3)においては、スクアリン酸やクロコン酸などのオキソカーボン酸とオリゴピロール、チオフェンなどを共役させたいくつかの分子の合成に成功し、その構造と光学特性との相関に関する知見を集めることが出来た。
さらに、一連の化合物の合成の際に用いてきた芳香族求核置換反応を用いて、キラリティーを有するプロペラ状π電子系化合物の合成にも成功し、円偏光発光を示す事などから特許出願も行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究課題も二年目を終え、当初計画していた上記の3つの研究テーマに関連して、いずれも新規かつ興味深い構造・物性を有する化合物を合成することが出来た。まだ未発表のものも多いが、今後の展開を期待させる重要な実験データは得られていることから、当初の計画以上に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

最終年度を迎え、現在合成研究を進めている研究課題の区切りを検討する。と同時に、これまでに得られている新規化合物について、必要なデータをまとめ、論文執筆・投稿を進める。

Causes of Carryover

当初の計画以上に化合物合成がうまく進行したため、消耗品としての試薬購入費をおさえることが出来た。

  • Research Products

    (26 results)

All 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 6.One-pot Synthesis of a Rice-ball-shaped Cyclophane with syn-Diethanoanthracene-fused Dipyrrole and Hexafluorobenzene2017

    • Author(s)
      Kosuke Oki, Kazunari Tagawa, Shigeki Mori, Masayoshi Takase, Tetsuo Okujima, and Hidemitsu Uno
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 46 Pages: 243-244

    • DOI

      10.1246/cl.161026

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 非平面構造を有する拡張アザコロネン類の合成と物性2018

    • Author(s)
      沖 光脩・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] インドールを用いた含窒素拡張π電子系化合物の合成2018

    • Author(s)
      井上 亮・奥谷 亮・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] 一重項ジラジカル電子構造を有するピロール縮環アザコロネンの合成と物性2018

    • Author(s)
      小川竜摩・髙瀬雅祥・成田智幸・西長 亨・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] 中性種およびラジカルカチオン種において自己集積能を有するHPHACの合成と物性2018

    • Author(s)
      佐々木良城・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] Synthesis, Structures and Properties of Expanded Azacoronenes2018

    • Author(s)
      沖 光脩・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      分子アーキテクトニクス 国際ワークショップ
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Pyrrole-fused Azacoronene and Its Derivatives2017

    • Author(s)
      髙瀬雅祥
    • Organizer
      6th Georgian Bay International Conference on Bioinorganic Chemistry (CanBIC-6)
    • Invited
  • [Presentation] ピロールを用いた拡張π電子系化合物の合成と機能2017

    • Author(s)
      髙瀬雅祥
    • Organizer
      第1回集合有機分子機能研究会
    • Invited
  • [Presentation] ピロールを用いた芳香族求核置換反応を鍵反応とするアザコロネン類の合成と物性2017

    • Author(s)
      髙瀬雅祥・沖 光脩・佐々木良城・藤原和輝・小川竜摩・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      第111回有機合成シンポジウム
  • [Presentation] 湾曲構造を有する拡張アザコロネン類の合成と物性2017

    • Author(s)
      沖 光脩・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      第28回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] 芳香族求核置換反応を利用したπ電子系化合物の合成と物性2017

    • Author(s)
      髙瀬雅祥・沖 光脩・大政諒輔・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      第40回フッ素化学討論会
  • [Presentation] 自己集積化能を有するHPHACの合成と基礎物性2017

    • Author(s)
      佐々木良城・沖 光脩・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      第15回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム(SHGSC2017)
  • [Presentation] SNAr反応を用いた含窒素湾曲π共役系化合物の合成2017

    • Author(s)
      沖 光脩・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      第111回有機合成シンポジウム
  • [Presentation] 放射状にπ拡張したピロール縮環アザコロネンの合成2017

    • Author(s)
      佐々木良城・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      第111回有機合成シンポジウム
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Core-Expanded Azacoronene Derivatives2017

    • Author(s)
      沖 光脩・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      International ERATO Itami Molecular Nanocarbon Symposium 2017 "The Power of Carbon-based Materials"
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and Self-assembly of Pyrrole-fused Azacoronenes2017

    • Author(s)
      髙瀬雅祥・佐々木良城・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      International ERATO Itami Molecular Nanocarbon Symposium 2017 "The Power of Carbon-based Materials"
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] α位への修飾が可能なピロール縮環化合物の合成と物性2017

    • Author(s)
      藤原和輝・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      第33回若手化学者のための化学道場
  • [Presentation] 閉殻系アザコロネン類縁体の合成と物性2017

    • Author(s)
      小川竜摩・成田智幸・髙瀬雅祥・西長 亨・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      第28回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] Self-assembling HPHAC of both Neutral and Radical Cation Species2017

    • Author(s)
      佐々木良城・沖 光脩・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      The 8th International Meeting on Halogen Chemistry (HALCHEM VIII)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ウラジンを基盤とした含窒素π共役化合物の合成と物性2017

    • Author(s)
      前原拓哉・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      2017ハロゲン利用ミニシンポジウム(第10回臭素化学懇話会年会in松山)
  • [Presentation] インドールを用いた含窒素拡張π電子系化合物の合成2017

    • Author(s)
      井上 亮・奥谷 亮・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      2017ハロゲン利用ミニシンポジウム(第10回臭素化学懇話会年会in松山)
  • [Presentation] 自己集積能を有するアルキル基置換されたHPHACの合成と物性2017

    • Author(s)
      佐々木良城・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      2017ハロゲン利用ミニシンポジウム(第10回臭素化学懇話会年会in松山)
  • [Presentation] α位への修飾が可能なピロール縮環π共役化合物の合成と物性2017

    • Author(s)
      藤原和輝・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      2017ハロゲン利用ミニシンポジウム(第10回臭素化学懇話会年会in松山)
  • [Presentation] 中性種およびラジカルカチオン種における自己集積能を有したHPHACの合成と物性2017

    • Author(s)
      佐々木良城・髙瀬雅祥・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      第8回分子アーキテクトニクス研究会
  • [Presentation] 一重項ジラジカル特性を有するアザコロネン類縁体の合成と物性2017

    • Author(s)
      小川竜摩・成田智幸・髙瀬雅祥・西長 亨・森 重樹・奥島鉄雄・宇野英満
    • Organizer
      第8回分子アーキテクトニクス研究会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規な芳香族化合物2018

    • Inventor(s)
      髙瀬雅祥・沖 光脩・宇野英満・石川真一
    • Industrial Property Rights Holder
      髙瀬雅祥・沖 光脩・宇野英満・石川真一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2018-25341

URL: 

Published: 2018-12-17  

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