• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2014 Fiscal Year Research-status Report

特異な環状構造をもつパイ共役系アントラセン化合物の創製

Research Project

Project/Area Number 26410060
Research InstitutionOkayama University of Science

Principal Investigator

豊田 真司  岡山理科大学, 理学部, 教授 (80207646)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsパイ共役系 / アントラセン / 環状構造 / アセチレン / クロスカップリング反応 / NMR / DFT計算 / 動的挙動
Outline of Annual Research Achievements

特異な環状構造をもつパイ共役系アントラセン化合物として、アセチレンおよびビニレンリンカーで連結した3つのタイプの構造について合成的な面を中心に研究した。
剛直環をもつ構造では、アントラセンの環状2量体に内側アルキル基を導入した化合物を合成した。エチル基の誘導体は、ユニットを連結したのちSonogashiraカップリングによる環化を用いて収率が低いものの合成することができた。X線構造解析とDFT計算により構造解析と歪みの評価を行い、剛直な環状構造によりエチル基の立体配座が完全に固定されていることを示した。イソプロピル誘導体の合成も行ったが、立体障害のためユニットの合成が非常に困難であった。
ビニレン架橋化合物では、アントラセンの環状2量体の合成を行い、無置換体およびメシチル基を導入した誘導体を合成した。環状化合物の合成にはジヨードアントラセンとボロン酸エステル置換ジビニルアントラセンのSuzuki-Miyauraカップリングを用いた。反応条件を最適化し、中程度の収率で目的化合物を得ることができた。溶解性が高いメシチル誘導体を用いて、構造解析と分子の動的挙動を解析した。ビニレン部の回転により複数の配座異性体が存在し、NMRの時間尺度で交換していることを明らかにした。分子の平面性が紫外可視吸収および蛍光スペクトルの特徴に影響を及ぼすことを示した。
対面型大環状化合物については、合成に必要なユニットの調製を行った。1,8-ジヨードアントラセンと9,10-ジヨードアントラセンを用いて、鎖を伸長するためのSonogashiraカップリングの条件検討を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

3系列の標的構造のうち、「剛直環構造」をもつ化合物ではエチル誘導体の合成と解析が順調に進行し、成果をまとめる段階になった。「ビニレン化合物」では、クロスカップリングによる合成法を確立し、構造や性質を調べることが可能になった。ビニレン部への置換基導入も、合成経路を検討することにより目処が立った。「対面型化合物」については、原料の効率合成について一定の成果が得られた。以上のことより、本研究課題の最初の1年間の進捗状況はおおむね順調である。

Strategy for Future Research Activity

「剛直環構造」をもつ化合物では、内側にイソプロピル、フェニル基を導入した誘導体に標的の範囲を拡大する。「ビニレン化合物」では、リンカー部にメチルおよびフェニル基を導入した誘導体を合成し、置換基効果を調べていく。「対面型化合物」については、環化反応を種々の条件で行い目的化合物の合成を目指す。上記の一部の化合物は、溶解性や安定性が十分でないものがあり、置換基導入や連結方法の変更により問題を解決する。

Causes of Carryover

研究代表者の異動(平成27年4月)に伴い、転出先において本研究課題を円滑に継続するために次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本研究課題を実施するために必要な物品費として、翌年度分と合わせて薬品類、ガラス器具および合成実験に必要な装置の購入を計画している。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis and Properties of Extended π-Conjugated Compounds with 9,10-Bis(phenylethynyl)anthracene Units2015

    • Author(s)
      S. Toyota, S. Karashima, T. Iwanaga
    • Journal Title

      Bulletin of Chemical Society of Japan

      Volume: 88 Pages: 192-199

    • DOI

      doi:10.1246/bcsj.20140279

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Theoretical Evaluation of Molecular Strain and Interactions in Anthracene–Acetylene Cyclic Oligomers by Homodesmotic Reaction Method2015

    • Author(s)
      S. Toyota, K. Wakamatsu, T. Kawakami, T. Iwanaga
    • Journal Title

      Bulletin of Chemical Society of Japan

      Volume: 88 Pages: 283-291

    • DOI

      doi:10.1246/bcsj.20140294

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] On-Surface Chirality of Self-Assembled Molecular Network of Fan-Blade-Shaped Anthracene-Acetylene Macrocycle with a Long Alkyl Chain2015

    • Author(s)
      T. Tsuya, K. Iritani, K. Tahara, Y. Tobe, T. Iwanaga, S. Toyota
    • Journal Title

      Chemistry - a European Journal

      Volume: 21 Pages: 5520-5527

    • DOI

      DOI:10.1002/chem.201405638

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 内側にイソプロピル基を導入したアントラセンーアセチレン環状二量体の合成2014

    • Author(s)
      田原秋桜美,岩永哲夫,豊田真司
    • Organizer
      第8回有機π電子系シンポジウム
    • Place of Presentation
      ホテル龍登園(佐賀)
    • Year and Date
      2014-11-21 – 2014-11-22
  • [Presentation] Strained Macrocyclic Framework of Anthracene-Diacetylene Cyclic Trimers and Pentamers2014

    • Author(s)
      T. Iwanaga, M. Yoshikawa, S. Toyota
    • Organizer
      International Symposium on the Synthesis and Application of Curved Organic π-Molecules and Materials
    • Place of Presentation
      京都大学(京都)
    • Year and Date
      2014-10-19 – 2014-10-21
  • [Presentation] ビニレン架橋アントラセン環状二量体の構造と性質2014

    • Author(s)
      井上真隆,岩永哲夫,豊田真司
    • Organizer
      第4回化学フェスタ2014
    • Place of Presentation
      タワーホール深堀(東京)
    • Year and Date
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [Presentation] 様々なリンカーで連結した1,8-アントラセン環状二量体の合成と構造2014

    • Author(s)
      井上真隆,岩永哲夫,豊田真司
    • Organizer
      第25回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-09
  • [Remarks] 岡山理科大学 理学部化学科 物理有機化学研究室

    • URL

      http://butuyu2.chem.ous.ac.jp/

URL: 

Published: 2016-05-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi