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パーフルオロビフェニル骨格を多重連結した動的酸化還元系の構築とその複合応答の調査

研究課題

研究課題/領域番号 14J02125
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 有機化学
研究機関北海道大学

研究代表者

玉置 瞳美  北海道大学, 総合化学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード酸化還元 / ポリカチオン / dyrex / フッ化芳香環 / 応答性分子 / 酸化還元系 / エレクトロクロミズム / 色素 / 分子素子 / 動的酸化還元
研究実績の概要

当研究室では、エレクトロクロミズム系の構築に際して、電子移動によって可逆なC-C結合の形成および切断を生じて、動的な構造変化を伴い、分子が酸化および還元される動的酸化還元(dyrex)系が有効であることを見出してきた。この性質は、将来的に1分子が1ビットとして働くような単一分子メモリへの展開を期待できる。このようなdyrex系は主に2つのタイプに分類でき、酸化に際して環内の結合が切断されて電荷が生じるもの(Type I)と、酸化に際して新たに環構造を形成しながら環の外側に電荷が生じるもの(Type II)である。
昨年度には、どちらのタイプにおいても基本ユニット(酸化されると2価カチオンを発生)を2つもしくは3つ連結した化合物の合成に成功しており、またこれらが目的のdyrex挙動を示すことを明らかとした。本年度は、どちらのタイプにおいてもポリカチオン種の単離に挑戦した。Type I・Type IIともに、目的のポリカチオン種の単離に成功した。これらの構造は1H NMRで確認している。
特にType Iでは、単離したポリカチオン種の吸収スペクトルの測定に成功しており、ユニットを3つ持ったヘキサカチオンは、ユニットを2つしか持たないテトラカチオンより、カチオン部位に特徴的な長波長部の吸収が増大していることも確認できた。
一方Type IIでは、カチオン種において、カチオン部位となるメチレン部の脱プロトンが進行しやすく、純粋なポリカチオン種の吸収スペクトルを得ることはできなかった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Redox-induced conformational changes in 1,3-propylene- and m-xylylenebis[5-(10-butyl-5,10-dihydrobenzo[a]indolo[2,3-c]carbazole)]: Twin-BIC donors that form sandwich-like dimeric cations exhibiting NIR absorption2016

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, W. Nojo, Y. Sakano, R. Katoono, Y. Ishigaki, H. Ohno, K. Fujiwara,
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 45 号: 7 ページ: 2582-2586

    • DOI

      10.1246/cl.160278

    • NAID

      130005253001

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chapter 2 in Book: Organic Redox Systems: Synthesis, Properties and Applications2015

    • 著者名/発表者名
      Takanori Suzuki, Hitomi Tamaoki, Junichi Nishida, Hiroki Higuchi, Tomohiro Iwai, Yusuke Ishigaki, Keisuke Hanada, Ryo Katoono, Hidetoshi Kawai, Kenshu Fujiwara, Takanori Fukushima
    • 雑誌名

      Wiley.

      巻: Chapter 2 ページ: 13-38

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Reversible Interconversion between 11,11,12,12-Tetraaryl-1,4-diaza/-1,4,5,8-tetraazaanthraquinodimethanes and Their Cationic Species: Electrochromic and Halochromic Responses2015

    • 著者名/発表者名
      Takanori Suzuki, Yuu Umezawa, Yuto Sakano, Hitomi Tamaoki, Ryo Katoono, and Kenshu Fujiwara
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 44 号: 7 ページ: 905-907

    • DOI

      10.1246/cl.150251

    • NAID

      130005085140

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Preparation and Dynamic Redox Behaviors of Novel Electron Donors Containing Perfluoro Multi-Dyrex Units2016

    • 著者名/発表者名
      Hitomi TAMAOKI, Ryo KATOONO, Kenshu FUJIWARA, Takanori SUZUKI
    • 学会等名
      The 4th Frontier Chemistry Center International Symposium “Advanced Materials Science”
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-02-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward the Realization of "Molecular n-Bit Memory": Preparation and Dynamic Redox Behaviors of Novel Electron Donors Containing Multiple Dyrex Units2015

    • 著者名/発表者名
      Hitomi TAMAOKI, Ryo KATOONO, Kenshu FUJIWARA, Takanori SUZUKI
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      HONOLULU, HAWAII, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Electrochiroptical Response Systems Based on Multi-chromophoric “Dyrex” Unit with Configurational Stability2015

    • 著者名/発表者名
      Hitomi TAMAOKI, Ryo KATOONO, Kenshu FUJIWARA, Takanori SUZUKI
    • 学会等名
      15th International Conference on Chiroptical Spectroscopy
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数のフッ化芳香環を有するdyrex系の構築とエレクトロクロミズム挙動2015

    • 著者名/発表者名
      玉置瞳美・上遠野亮・藤原憲秀・鈴木孝紀
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 複数のパーフルオロビフェニル型dyrexユニットを含む動的酸化還元系の構築とそのエレクトロキロプティカル挙動2014

    • 著者名/発表者名
      玉置瞳美・上遠野亮・藤原憲秀・鈴木孝紀
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス/萩ホール(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 北海道大学 大学院理学研究院 化学部門 有機化学第一研究室

    • URL

      http://barato.sci.hokudai.ac.jp/~org1/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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