有機クロミズム素子を目指した芳香環集合体の創出

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25810019
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 庄子 卓 信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (60581014)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: アズレン / フェロセン / アリールアズレン / 1,2'-ビアズレン / クロスカップリング反応 / エレクトロクロミズム

Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は電気化学的酸化還元の過程において、色調が可逆的に変化する有機エレクトロクロミズム分子の構築を目指し、芳香環集合体の合成とその物性評価を行った。
アズレン環およびフェロセンを様々な芳香環にアルキンを介して連結した新規なπ電子系化合物を合成し、さらにアルキン部とテトラシアノエチレンとの[2+2]環化付加反応によって、ドナー・アクセプター構造を有する新規なテトラシアノブタジエン(TCBD)誘導体の合成に成功した。これら新規なTCBD誘導体の電気化学的挙動をサイクリックボルタンメトリー法により評価した結果、分子内のTCBDユニットの数に比例した多段階の還元波が観測され、連結した芳香環を介したTCBDユニット間の分子内相互作用が示唆された。またTCBD誘導体は、電気化学的酸化還元反応によって可逆的且つ顕著な色調変化を示し、有機エレクトロクロミズム素子としての可能性が示唆された(Chem. Eur. J. 2015, 21, 402-409; Eur. J. Org. Chem. 2015, 1979-1990; Bull. Chem. Soc. Jpn. 2015, 88, 1338-1346; ChemistrySelect, 2016, 1, 49-56)。
また新規な芳香環集合体の合成法として、パラジウム触媒を用いた新規なアリールアズレンならびに1,2’-ビアズレン誘導体の合成法、ならびに環状アミンと6-ブロモアズレン誘導体との芳香族求核置換反応による新規なアミノ化反応を確立した(Heterocycles,2015, 90, 85-88; Org. Biomol. Chem. 2015, 13, 10191-10197; SYNTHESIS, 2016, in press, DOI: 10.1055/s-0035-1561418)。

Research Products

• [Journal Article] Synthesis of 1,2’-Biazulenes by Palladium-Catalyzed Unusual Homo-coupling Reaction of 1-Haloazulenes in the Presence of Ferrocene (2016)
  • Author(s): Taku Shoji,* Kanami Miyashita, Takanori Araki, Miwa Tanaka, Akifumi Maruyama, Ryuta Sekiguchi, Shunji Ito, Tetsuo Okujima
  • Journal Title: SYNTHESIS Volume: 48 Pages: in press
  • DOI: 10.1055/s-0035-1561418
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synthesis and Properties of (3-Phenyl-1-azulenyl)tetracyanobetadienes and Tris(aryltetracyanobetadiene)s Connected with 1,3,5-Tri(1-azulenyl)benzene Core (2016)
  • Author(s): Taku Shoji,* Akifumi Maruyama, Miwa Tanaka, Daichi Nagai, Erika Shimomura, Kunihide Fujimori, Shunji Ito, Tetsuo Okujima, Kozo Toyota, Masafumi Yasunami
  • Journal Title: ChemistrySelect Volume: 1 Pages: 49-56
  • DOI: 10.1002/slct.201500036
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synthesis of 2- and 6-thienylazulenes by palladium-catalyzed direct arylation of 2- and 6-haloazulenes with thiophene derivatives (2015)
  • Author(s): Taku Shoji,* Akifumi Maruyama, Takanori Araki, Shunji Ito and Tetsuo Okujima
  • Journal Title: Organic & Biomolecular Chemistry Volume: 13 Pages: 10191-10197
  • DOI: 10.1039/C5OB01317H
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synthesis, Properties and Redox Behavior of Ferrocenyl-1,1,4,4-tetracyano-1,3-butadienes Connected by Arylamine and Azobenzene Spacers (2015)
  • Author(s): Taku Shoji,* Natsumi Kamata, Akifumi Maruyama, Shunji Ito, and Tetsuo Okujima
  • Journal Title: Bulletin of the Chemical Society of Japan Volume: 88 Pages: 1338-1346
  • DOI: 10.1246/bcsj.20150165
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synthesis, Properties and Redox Behavior of Tris[1-azulenyltetracyanobetadiene and 1-azulenylbis(tetracyanobetadiene)s] Connected with 1,3,5-Tri(1-azulenyl)benzene Core (2015)
  • Author(s): Taku Shoji,* Akifumi Maruyama, Erika Shimomura, Daichi Nagai, Shunji Ito, Tetsuo Okujima, and Kozo Toyota
  • Journal Title: European Journal of Organic Chemistry Volume: 2015 Pages: 1979-1990
  • DOI: 10.1002/ejoc.201403556
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synthesis of 2,6-Diaminoazulenes by the SNAr Reaction with Cyclic Amines (2015)
  • Author(s): Taku Shoji,* Yuki Fujiwara, Akifumi Maruyama, Mitsuhisa Maruyama, Shunji Ito, Masafumi Yasunami, Ryuji Yokoyama, Noboru Morita
  • Journal Title: Heterocycles Volume: 90 Pages: 85-88
  • DOI: 10.3987/COM-14-S(K)1
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synthesis, Properties and Redox Behavior of 1,1,4,4-Tetracyano-2-ferrocenyl-1,3-butadienes Connected by Aryl, Biaryl and Teraryl Spacers (2015)
  • Author(s): Taku Shoji,* Akifumi Maruyama, Chisa Yaku, Natsumi Kamata, Shunji Ito, Tetsuo Okujima and Kozo Toyota
  • Journal Title: Chemistry - A European Journal Volume: 21 Pages: 402-409
  • DOI: 10.1002/chem.201405004
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Synthesis and Properties of Azulenyltetracyanobutadiene Oligomers connected with Triphenylamine (2015)
  • Author(s): Taku Shoji, Akifumi Maruyama, Shunji Ito, Tetsuo Okujima, Kozo Toyota
  • Organizer: 平成27年度化学系学協会東北大会
  • Place of Presentation: 弘前大学
  • Year and Date: 2015-09-12 – 2015-09-13
• [Remarks] 信州大学学術オンラインシステムSOAR
  • URL: http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.gmShOakh.html
• [Remarks] Researchmap
  • URL: http://researchmap.jp/shoji-azulene
• [Remarks] ResearcherID
  • URL: http://www.researcherid.com/rid/J-5166-2013