2016 Fiscal Year Research-status Report
優れた蛍光特性を有するヘテロヘリセンの効率的合成法の開発
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16K05710
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| Research Institution | Anan National College of Technology |
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Principal Investigator |
大谷 卓 阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 講師 (70339109)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ヘリセン / 円偏光発光 / 光学活性 / 分子内カップリング / 含窒素複素環 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筆者らは，以前に超原子価ヨウ素試薬による酸化的N-H/C-H カップリング反応による縮環型化合物の合成に成功している(Synthesis 2011, 3235)．これをダブル環化反応に展開することにより，6-5-6-6-6-5-6 型縮環を持つ7環式アザヘリセンを市販品からわずか2工程で合成する方法を見出した．即ち，市販品である2,9-ジクロロ-1,10-フェナントロリンにアニリンを反応させ2,9-ビス（フェニルアミノ）-1,10-フェナントロリンとした後、mCPBA と4-メトキシヨードベンゼンから系中で発生させた超原子価ヨウ素試薬を作用することにより，脱水素型のN-H/C-Hカップリング反応が進行し，ほぼ定量的にテトラアザヘリセンを合成することに成功した．本合成法は類縁体合成にも応用可能であり，アニリンをp-トルイジン，p－アニシジン，２－ピリジルアミン，あるいは１-ナフチルアミンに換えて同様の合成を行い，メチル基はメトキシ基が導入されたヘリセンや，骨格を構成する環が異なるヘリセンの合成にも成功した．
ヘリセンは一般的に発光特性が低いが，本ヘリセンはジクロロメタン溶液中、ヘリセン類としては最高水準の蛍光量子収率38%で発光する．さらに興味深いことにトリフルオロ酢酸を添加すると量子収率が80%にまで向上することも見出した．
光学分割より両エナンチオマーを単離することができ，それらが優れた円偏光発光特性を示すことも明らかにした．
これらの研究成果は，誌上に発表した（Angewandte Chemie International Edition, 2017, 56, 3906ー3910）．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
目標としたヘリセンの簡便合成法を開発し，その基礎物性の評価にも成功した．また，本ヘリセンが非常に高い量子収率で発光し，優れた円偏光発光特性を示すことを明らかにできた．それらの成果をドイツ化学会誌であるAngewandte Chemie に掲載できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
さらなる合成法の改良を目指す．より多くの類縁体を合成し，光物性を評価し，優れた円偏光発光材料を開発する．固体で円偏光発光するヘリセンの合成を目指す．
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[Journal Article] Facile Two-Step Synthesis of 1,10-Phenanthroline-Derived Polyaza[7]helicenes with High Fluorescence and CPL Efficiency2017
Author(s)
Takashi Otani, Ami Tsuyuki, Taiki Iwachi, Satoshi Someya, Kotaro Tateno, Hidetoshi Kawai, Takao Saito, Kyalo Stephen Kanyiva, Takanori Shibata
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Journal Title
Angewandte Chemie, International Edition
Volume: 56
Pages: 3906－3910
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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