2018 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of Nitrogen-containing Nanographene Based on Pyrrole
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16K05698
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
高瀬 雅祥 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (90516121)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ピロール / アザコロネン / 拡張π電子系 / 局面π電子系 / 酸化還元特性 / ラジカルカチオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
構造の明確な含ピロールπ電子系化合物の創製に取り組んだ。具体的には、(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、を研究目的とした。
(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)二量体を合成し、酸化剤を用いた滴定実験などから、二つのHPHAC間におよぼす物性評価を行った。また、芳香族求核置換反応(SNAr)を用いて、リング状構造を有する前駆体のワンポット合成に成功した。(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。また、さらにπ拡張されたHPHAC類縁体や部分的に渡環していない「部分渡環体」の合成にも成功しており、引き続きその構造と基礎物性解明を進めている。この部分渡環体を前駆体として反芳香族性を示す類縁体の合成にも成功した。さらに、ピロールの代わりにアズレンを導入した誘導体の合成にも成功し、特徴的な酸化種の安定性と芳香族性との関連性について明らかにした。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、分子内に正電荷と負電荷を有するベタイン電子構造が吸収波長の長波長化に有効である事を明らかにした。 さらに、カルバゾールを用いたSNAr反応により、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。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Synthesis, Structures, and Properties of Core-expanded Azacoronene Analog: A Twisted π-system with Two N-doped Heptagons2018
Author(s)
Oki, K; Takase, M.*; Mori, S.; Shiotari, A.; Sugimoto, Y.; Ohara, K.; Okujima, T.; Uno, H.*
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Journal Title
Journal of the American Chemical Society
Volume: 140
Pages: 10430-10434
DOI
Peer Reviewed
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