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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Functionalizations of Nitrogen-doped Polycyclic Aromatic Compounds

Research Project

Project/Area Number 18K14199
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

田中 隆行  京都大学, 理学研究科, 助教 (20705446)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Keywordsサーキュレン / 溶解性 / ラジカルカチオン / X線結晶構造解析 / 近赤外光吸収 / ジラジカル / 二重らせん / 求核置換反応
Outline of Annual Research Achievements

新規含窒素多環芳香族化合物(テトラアザ[8]サーキュレン、アザ擬サーキュレン、アザヘリセン、トリアザオキサ[8]サーキュレン、ジアザジチア[8]サーキュレン、コロールテープ、ダブルデッカー型コロールテープガリウム錯体、他)の合成を行い、それらの詳細な構造解析に加えて、高溶解性・高発光性・動的挙動・磁気特性といった様々な機能を見出すことができた。これらは分子の集合挙動や三次元構造変化とも密接に関わる性質であり、目標としていた高次機能化を実現できたと考えている。
安定なジブロモトリピリンに対する求核置換反応により、π共役二重らせん分子やジアザヘキサフィリン、ジアザポルフィリン、ジアザカルバポルフィリンなど興味深い分子群の開拓に成功し、それらの性質を明らかにした。求核置換反応はコロールに対しても有効で、初めてのメゾアミノ化コロールの合成に成功した。
ポルフィリノイドへの典型元素の導入により、コロールのケイ素錯体やオクタフィリンのゲルマニウム錯体など、興味深い発光性や円二色性における高い非対称性を示す錯体を合成した。
これらの研究を進める中で、かさ高い置換基無しでもヘテロナノグラフェンが溶解する性質、安定なラジカルカチオン及びジラジカルの単離、低温での分子内プロトン移動の観測といった多くの予想外の現象の発見をし、今後の研究にも繋がる成果を得た。今後はこうした新規分子ユニットを拡張してポリマーへと展開する化学に挑戦したいと考えている。

  • Research Products

    (30 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Yonsei University(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      Yonsei University
  • [Int'l Joint Research] National University of Singapore(シンガポール)

    • Country Name
      SINGAPORE
    • Counterpart Institution
      National University of Singapore
  • [Journal Article] Stable meso-meso Linked 2NH-Corrole Radical Dimers as a Key Intermediate to Corrole Tape2020

    • Author(s)
      S. Ooi, B. Adinarayana, D. Shimizu, T. Tanaka, A. Osuka
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: N/A Pages: N/A

    • DOI

      10.1002/anie.202002976

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Figure‐eight Octaphyrin Bis‐Ge(IV) Complexes: Synthesis, Structures, Aromaticity, and Chiroptical Properties2020

    • Author(s)
      M. Izawa, T. Suito, S.-i. Ishida, D. Shimizu, T. Tanaka, T. Mori, A. Osuka
    • Journal Title

      Chem. Asian J.

      Volume: N/A Pages: N/A

    • DOI

      10.1002/asia.202000159

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Azabenziporphyrinoids by SNAr Reactions2020

    • Author(s)
      M. Umetani, T. Tanaka, A. Osuka
    • Journal Title

      J. Porphyrins Phthalocyanines

      Volume: N/A Pages: N/A

    • DOI

      10.1142/S1088424619501827

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rational Synthesis of 5,10-Diazaporphyrins via Nucleophilic Substitution Reactions of α,α’-Dibromotripyrrin and Dihydrogenation to Give 5,10-Diazachlorins2020

    • Author(s)
      M. Umetani, G. Kim, T. Tanaka, D. Kim, A. Osuka
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 85 Pages: 3849-3857

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b03467

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cyclophane‐type Chlorin Dimers from Dynamic Covalent Chemistry of 2,18‐Porphyrinyl Dicyanomethyl Diradicals2020

    • Author(s)
      B. Adinarayana, K. Kato, D. Shimizu, T. Tanaka, K. Furukawa, A. Osuka
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 59 Pages: 4320-4323

    • DOI

      10.1002/anie.201914480

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Facile synthesis of fluorescent hetero[8]circulene analogues with tunable solubilities and optical properties2019

    • Author(s)
      Y. Matsuo, F. Chen, K. Kise, T. Tanaka, A. Osuka
    • Journal Title

      Chem. Sci.

      Volume: 10 Pages: 11006-11012

    • DOI

      10.1039/C9SC05087F

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Singly and Doubly Neo-confused Smaragdyrins2019

    • Author(s)
      Y. Rao, W. Zhou, L. Xu, M. Zhou, B. Yin, T. Tanaka, A. Osuka, J. Song
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 141 Pages: 18836-18844

    • DOI

      10.1021/jacs.9b10270

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Phenylene‐bridged Porphyrin meso‐Oxy Radical Dimers2019

    • Author(s)
      T. Yamamoto, K. Kato, D. Shimizu, T. Tanaka, A. Osuka
    • Journal Title

      Chem. Asian J.

      Volume: 14 Pages: 4031-4034

    • DOI

      10.1002/asia.201901033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 5,20-Diheterohexaphyrins: metal-template-free synthesis and aromaticity switching2019

    • Author(s)
      M. Umetani, J. Kim, T. Tanaka, D. Kim, A. Osuka
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 55 Pages: 10547-10550

    • DOI

      10.1039/C9CC05580K

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ortho‐Phenylene‐Bridged Hybrid Nanorings of 2,5‐Pyrrolylenes and 2,5‐Thienylenes2019

    • Author(s)
      F. Chen, J. Kim, Y. Matsuo, Y. Hong, D. Kim, T. Tanaka, and A. Osuka
    • Journal Title

      Asian J. Org. Chem.

      Volume: 8 Pages: 994-1000

    • DOI

      10.1002/ajoc.201900168

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Synthesis, Structures, and Near‐IR Absorption of Heterole‐fused Earring Porphyrins2019

    • Author(s)
      L. Wu, F. Li, Y. Rao, B. Wen, L. Xu, M. Zhou, T. Tanaka, A. Osuka, J. Song
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 58 Pages: 8124-8128

    • DOI

      10.1002/anie.201903446

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Bis-copper(II) Complex of Triply-linked Corrole Dimer and Its Dication2019

    • Author(s)
      S. Ooi, T. Tanaka, T. Ikeue, K. Yamasumi, K. Ueta, D. Shimizu, M. Ishida, H. Furuta, and A. Osuka
    • Journal Title

      Chem. Asian J.

      Volume: 14 Pages: 1771-1776

    • DOI

      10.1002/asia.201801467

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Meso-Diarylaminocorroles via SNAr Reactions2019

    • Author(s)
      K. Ueta, T. Tanaka, and A. Osuka
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 24 Pages: 642

    • DOI

      10.3390/molecules24030642

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] [n]Cyclo-para-biphenylmethine Polyradicaloids: [n]Annulene Analogs and Unusual Valence Tautomerization2019

    • Author(s)
      Y. Ni, M. E. Sandoval-Salinas, T. Tanaka, H. Phan, T. S .Herng, T. Y. Gopalakrishna, J. Ding, A. Osuka, D. Casanova, and J. Wu
    • Journal Title

      Chem

      Volume: 5 Pages: 108-121

    • DOI

      10.1016/j.chempr.2018.09.025

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規ポルフィリノイドおよび含窒素ナノグラフェンの合成化学2020

    • Author(s)
      田中隆行
    • Organizer
      純正・応用化学シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] メゾアリールコロールの酸化的カップリングに関する研究と考察2020

    • Author(s)
      田中隆行・大井翔太・大須賀篤弘
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] meso-Oxoisocorrole Metal Complexes and their Antiaromaticity2020

    • Author(s)
      Kento Ueta・Takayuki Tanaka・Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] ピロールとチオフェンから成る環状混成体の酸化的縮環反応2020

    • Author(s)
      松尾悠佑・田中隆行・大須賀篤弘
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] 構造的・電子的に柔軟なポルフィリノイド金属錯体の開拓2019

    • Author(s)
      田中隆行
    • Organizer
      錯体化学若手の会第60回近畿支部勉強会
    • Invited
  • [Presentation] Aza[8]circulenes: novel fluorescent hetero-PAHs2019

    • Author(s)
      Takayuki Tanaka, Fengkun Chen, Yusuke Matsuo, Koki Kise, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      ISNA-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of 5,10-diazaporphyrins via nucleophilic substitution reactions2019

    • Author(s)
      Masataka Umetani, Takayuki Tanaka, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      ISNA-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] meso-Oxoisocorroles: An Antiaromatic Porphyrinoid2019

    • Author(s)
      Kento Ueta,Takayuki Tanaka, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      ISNA-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Novel Hetero[8]circulenes2019

    • Author(s)
      Yusuke Matsuo, Takayuki Tanaka, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      ISNA-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 求核置換反応を用いた5,10-ジアザポルフィリンの合成2019

    • Author(s)
      梅谷将隆・田中隆行・大須賀篤弘
    • Organizer
      第30回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] 酸化的縮環反応によるヘテロ[8]サーキュレンの合成とN上修飾2019

    • Author(s)
      松尾悠佑・黄瀬光稀・田中隆行・大須賀篤弘
    • Organizer
      第30回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] meso-Oxoisocorrole Metal Complexes and their Antiaromaticity2019

    • Author(s)
      Kento Ueta・Takayuki Tanaka・Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      錯体化学会第69討論会
  • [Presentation] 8の字型オクタフィリンGe二核錯体の合成とそのキラル特性2019

    • Author(s)
      水藤泰介・井澤主水・清水大貴・ 田中隆行・ 大須賀篤弘
    • Organizer
      錯体化学会第69討論会
  • [Presentation] ピロールとチオフェンから成る環状混成体の酸化的縮環反応2019

    • Author(s)
      松尾悠佑・黄瀬光稀・田中隆行・大須賀篤弘
    • Organizer
      第46回有機典型元素化学討論会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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