2017 Fiscal Year Research-status Report
Synthesis and Function Developpement of Radial Pi-Clusters Composed of Anthracene Units
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17K17849
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西内 智彦 大阪大学, 理学研究科, 助教 (10706774)
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2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 放射状πクラスター / アントラセン / 光異性化 / エキシマー発光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ベンゼン環にアントラセン骨格を放射状にできるだけ密に集積した「πクラスター分子」と呼べる化合物を合成し、その機能開拓を目指し研究を展開している。これまでに新たな磁気特性や光学特性を有する多環芳香族炭化水素(PAH)を得るため、様々な分子設計が提案されてきたが、その中で本研究は、既存のPAH を密集・集積化させるというコンセプトを提案している。これにより二枚以上の芳香環の間に、空間を介したπ共役系を構築させることが可能となり、PAH が一つの時よりも狭いHOMO-LUMO ギャップを有した化合物を与えることができる。これにより単分子ではみられない興味深い物性の発現が期待できると考えている。
初年度では、まず四つのアントラセン骨格が密集した1,2,3,4-テトラアンスリルベンゼンの合成を目指していたが、合成の鍵となる化合物（1,2,3,4-トリアンスリルベンゼン）の効率的な合成が出来ておらず、目的化合物の合成に十分な反応条件の検討が行えていない状態である。
一方で目的化合物の構造異性体である1,2,4,5-テトラアンスリルベンゼンについて、申請者が開発した合成法を用いることで効率良く得ることに成功した。この化合物のアントラセン骨格の密集度は1,2,3,4置換よりも下がるが、密集度の効果を調べる上で非常に重要な化合物である。興味深いことにこの化合物の結晶構造は、隣接する分子のアントラセン骨格同士が密にπ-πおよびC-H…π相互作用をして二次元構造を形成していた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度の目標として、まず四つのアントラセン骨格が密集した1,2,3,4-テトラアンスリルベンゼンの合成を目指していたが、現状では未だにその合成は達成できていない。その理由の一つとして、合成の鍵となる1,2,3,4-テトラヨードベンゼンの効率的な合成が出来ておらず、目的化合物の合成に十分な反応条件の検討が行えていないことが挙げられる。
一方で目的化合物の構造異性体である1,2,4,5-テトラアンスリルベンゼンについて、申請者が開発した合成法を用いることで効率良く得ることに成功した。この化合物のアントラセン骨格の密集度は1,2,3,4置換よりも下がるが、密集度の効果を調べる上で非常に重要な化合物である。興味深いことにこの化合物の結晶構造は、隣接する分子のアントラセン骨格同士が密にπ-πおよびC-H…π相互作用をして二次元構造を形成していた。このような分子同士の凝集状態はアントラセン骨格を一つのベンゼン環に3つ、4つ以上導入することによって初めて観察される現象であると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度のプランとして、まず第一に引き続き1,2,3,4-テトラアンスリルベンゼンの合成に取り組む。前述にある問題点の解決策として、1,2,3,4-テトラヨードベンゼンの効率的な合成法の開発を行う。仮にそれが難しいと判断されれば、代替となる鍵化合物の合成（例えば1,4-ジブロモ-2,3-ジヨードベンゼンなど）も合成し、放射状πクラスターの合成を目指す。
その後は、その物性評価（可視紫外吸収スペクトル、発光スペクトル、電気化学測定など）にできる限り早く取り掛かり、アントラセン骨格の数の増加による物性の違いを明らかにする
また、前述の密集度が若干低い1,2,4,5-テトラアンスリルベンゼンの物性についても同様の測定を行い明らかにする。
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| Causes of Carryover |
当該助成金は225円と少額であるため、予算執行に見合った使途が見つからず生じてしまった。
従って本年度において、この使用額分も合わせて予算執行を行い助成金の適切な運用を心掛ける。
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