2018 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular recognition of nanocarbons based on assembling porphyrins through dynamic covalent bonds
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16K17890
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
山田 道夫 東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (00583098)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 動的共有結合 / ポルフィリン / イミン結合 / 縮合反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、フラーレンやカーボンナノチューブに代表されるナノカーボンの構造に対して、分子認識により構造選択的な抽出を可能とするポルフィリンの組織化を目指すものである。ポルフィリンの組織化においては、共有結合でありながら可逆的な乖離と結合を容易に実現できる動的共有結合を用いることした。そこで、構成単位となる、長鎖アルキル基を導入したジアミノポルフィリンを合成し、これとジホルミルベンゼン（フタルアルデヒド類）との縮合反応による動的共有結合形成により、ポルフィリンオリゴマー/ポリマーの合成を検討した。平成30年度はとくに、ポルフィリンオリゴマー/ポリマーの合成条件の精査および構造解析を主として進めた。縮合反応の条件を検討するため、モデル反応として、ジアミノポルフィリンとホルミルベンゼンとの反応によるジイミノポルフィリン誘導体の合成を行った。また、得られたジイミノポルフィリン誘導体は、ポルフィリンオリゴマー/ポリマーの各種分光測定およびその解析のための参照物質としても用いることができた。ジアミノポルフィリンとジホルミルベンゼンとの反応では、ジホルミルベンゼンの位置異性に応じて、得られるポルフィリンオリゴマー/ポリマーの組成が大きく異なることを見いだした。オルト体を用いた場合、イミノ結合形成よりもイソインドリノン骨格形成が主となり、ポリマー化が進行せずポルフィリンオリゴマーが得られた。これに対して、パラ体を用いた場合ではイソインドリノン骨格形成反応が進行せずにポリマー化が進むことで、重量平均分子量8520000ものポリマーが得られることを見いだした。
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