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不斉リン原子を構成要素とする光学活性分子の創製と高分子・超分子化学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 14J02401
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 高分子化学
研究機関京都大学

研究代表者

加藤 亮祐  京都大学, 工学研究科, 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)
キーワード不斉リン原子 / 環状ホスフィン / 円偏光発光 / キロプティカル特性 / 円二色性 / 環状化合物 / クラウンエーテル / ホスト-ゲスト化学 / P-キラルホスフィン / 不斉リン化合物 / ホスファクラウン / 環状リン配位子 / キラル化合物
研究実績の概要

以前の報告からキラル二級ビスホスフィンと剛直な骨格を有する求電子剤を希薄条件化で反応させると、2:2環化体が優先的に得られることが分かっている。そこでビフェニルやトラン、1,4‐ビス(フェニルエチニル)ベンゼンといった大きな共役系を有する求電子剤を用いた、キラル大環状化合物を合成し、不斉リン原子由来のキラリティーと共役系ユニット由来の光学特性に起因するキロプティカル特性を調べた。
いずれの化合物も環化収率10%から20%程度で得られ、カラムクロマトグラフィーや再結晶といった簡便な操作によって単離可能であり、酸素や水に対しても安定であった。得られた環状化合物に対し単結晶X線結晶構造解析を行ったところ、4つのリン原子の絶対配置や目的とする環構造の形成が確認され、化合物は結晶状態において少し捩れた箱型構造を有していることがわかった。
一方、溶液状態における円二色性スペクトルの結果から、不斉リン原子由来の局所的なキラリティーが共役系リンカーに誘起され、その吸収帯に明確なコットン効果が観測された。
さらに、1,4‐ビス(フェニルエチニル)ベンゼンをリンカーに有するとき、高い蛍光量子収率と円偏光発光特性の両立が観測された。これは溶液状態において2枚の大きな共役系がキラルな高次構造を形成したために生じたものと考えられる。
この化合物群はキラルな内部空孔を有するキラルホスト分子としてだけでなく、優れた円偏光発光材料としての応用が可能であり、大変意義深いものと考えられる。

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

    (15件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of P-Stereogenic Tetraphosphacrowns2015

    • 著者名/発表者名
      Kato, R.; Morisaki, Y.; Chujo Y.
    • 雑誌名

      Asian J. Org. Chem.

      巻: 4 号: 12 ページ: 1410-1416

    • DOI

      10.1002/ajoc.201500343

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] P-Stereogenic Diphosphacrowns: Facile Incorporation of Aromatic Rings2015

    • 著者名/発表者名
      Kato, R.; Watanabe, H.; Morisaki, Y.; Chujo Y.
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 91 号: 12 ページ: 2295-2306

    • DOI

      10.3987/com-15-13324

    • NAID

      40020709489

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 不斉リン原子含有環状化合物の合成と環骨格へのキラル誘起2016

    • 著者名/発表者名
      福山美鈴、加藤亮祐、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      第65回高分子年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 共役系リンカーを有する光学活性環状ホスフィンの合成2016

    • 著者名/発表者名
      福山美鈴、加藤亮祐、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府・京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Chiral Crown Ethers Containing Chiral Phosphorus Atoms2015

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke KATO, Yasuhiro MORISAKI, Yoshiki CHUJO
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2015
    • 発表場所
      ホノルル(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ピリジン環を有する光学活性環状ホスフィンの合成と錯形成挙動2015

    • 著者名/発表者名
      加藤亮祐、渡辺浩行、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(愛媛県・松山市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] メタフェニレン骨格を有する光学活性環状ホスフィンの合成と錯形成2015

    • 著者名/発表者名
      加藤亮祐、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ピリジン環を含む光学活性ジホスファクラウンの合成とホスト‐ゲスト相互作用2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺浩行、加藤亮祐、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      第61回高分子研究発表会(神戸)
    • 発表場所
      兵庫県民会館(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 種々の骨格を有する光学活性テトラホスファクラウンの合成2015

    • 著者名/発表者名
      加藤亮祐、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      第64回高分子年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ピリジン環を骨格にもつ光学活性ジホスファクラウンの合成と錯形成能2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺浩行、加藤亮祐、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      第64回高分子年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Complexation behaviors of crown ethers containing chiral phosphorus atoms2015

    • 著者名/発表者名
      加藤亮祐、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] キラルビスホスフィンを基盤とする光学活性環状ホスフィンの合成と錯形成2014

    • 著者名/発表者名
      加藤亮祐、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性環状ホスフィンの錯形成挙動2014

    • 著者名/発表者名
      加藤亮祐、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性テトラホスファクラウンの合成2014

    • 著者名/発表者名
      加藤亮祐、河野太郎、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      第63回高分子年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 種々の骨格を有する光学活性環状ホスフィンの合成と錯形成2014

    • 著者名/発表者名
      加藤亮祐、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      第63回高分子年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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