Creation of a new ring-assembled giant cyclic pai-conjugated molecules

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05418
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: Otani Hiroyuki 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (30213763)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊與田 正彦 東京都立大学, 理学研究科, 客員教授 (50115995)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 環集合型巨大環状π共役系分子 / π拡張大環状オリゴチオフェン / ベイポクロミズム現象 / モルフォロジーの多様性 / 2核環状錯体 / 酸化成績体

Outline of Final Research Achievements

It is a very difficult study to assemble nanostructures and investigate their functions while controlling the structure and physical properties of macromolecules, and there are few examples. In this research project, several highly symmetrical large cyclic π extended molecules, in which six thiophene rings are linked by four acetylene bonds and two ethylene bonds, were designed and synthesized, clarified their structures, and investigated their properties as molecular aggregates in detail.
In addition, designed and synthesized a novel oligophenylene molecule with a rigid three-dimensional structure incorporating a divalent transition metal complex of 2-monoalkylaminotoropone investigated its function.

Free Research Field

構造有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで合成が困難であるために研究が進んでいなかったπ共役巨大環状分子の新たな構築手法を開発し、いくつかの新規π共役巨大環状分子を創製し、それらの構造と単分子としての基本物性を解明した。さらに、単分子としての性質を基に、超分子集積体を創製し、その物性・機能を解明することを達成することができた。本課題研究において、構造有機化学および超分子化学の分野において新たな成果を幾つか明らかにすることができた。さらにそれらの成果は、機能性分子化学や材料化学に幅広い知見を提供でき、本課題で研究したπ拡張巨大環状共役系分子類で得られた成果は学術的にも科学・技術の発展にも寄与するものである。