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新規面不斉シクロファン化合物の創成および機能性高分子材料への展開

研究課題

研究課題/領域番号 14J02514
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

権 正行  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)
キーワードシクロファン / スルースペース共役系 / 面不斉 / 円偏光発光 / 環状化合物 / デンドリマー
研究実績の概要

1.面不斉四置換[2.2]パラシクロファンを基軸とした優れた円偏光発光特性を示す光学活性共役二量体の合成
アリールエチニル置換基を構成ユニットに有する面不斉四置換[2.2]パラシクロファン化合物を合成し、物性を評価した。ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環を用いることで、三次元共役系の基礎的な光学特性について調査を行った。その結果、π共役系が拡張するにつれシクロファンに由来する渡環π-π相互作用(スルースペース共役)が相対的に弱まり、構成ユニットに相当する単量体の性質が明確に発現することを明らかにした。さらに、単純なアリール基の変化が円二色性および円偏光発光特性に大きな影響を与えることを明らかにした。本研究の成果により、面不斉四置換[2.2]パラシクロファンの光学特性が簡便な共役系の変化によって自在に制御可能であることが分かり、新奇光学材料としての応用性の高さを示すことができた。
2.面不斉四置換[2.2]パラシクロファンを基軸とした光学活性環状化合物:ナフタレン環によるπ平面の拡張
面不斉四置換[2.2]パラシクロファン骨格を有する環状化合物について、新たにナフタレン環を環状骨格内に導入した化合物を合成し、物性を評価した。本研究では、光学特性に優れたナフタレン環を骨格中に導入し、特性を評価した。その結果、環状π共役系に由来する優れた円偏光発光特性を示す一方、ナフタレン環を含む環状化合物はベンゼン環を含む環状化合物と比較してπ共役系が拡張しているにも関わらず、発光のピークトップが短波長側に見られることが分かった。理論計算により構造の捩じれに起因していることが示唆され、これは三次元的な捩じれ構造を有する環状共役系に特有の性質である。本研究の成果により、構造に起因する光学特性の変化について明らかにすることができ、新たな分子設計を提案することができた。

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

    (13件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Optically Active X-Shaped Conjugated Compounds and Dendrimers Based on Planar Chiral [2.2]Paracyclophane, Leading to Highly Emissive Circularly Polarized Luminescence Materials2016

    • 著者名/発表者名
      Gon, M.; Morisaki, Y.; Sawada, R.; Chujo Y.
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 22 号: 7 ページ: 2291-2298

    • DOI

      10.1002/chem.201504270

    • 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] Optically Active Cyclic Compounds Based on Planar Chiral [2.2]Paracyclophane: Extension of the π-Surface with Naphthalene Units2016

    • 著者名/発表者名
      Gon, M.; Kozuka, H.; Morisaki, Y.; Chujo Y.
    • 雑誌名

      Asian J. Org. Chem.

      巻: 5 号: 3 ページ: 353-359

    • DOI

      10.1002/ajoc.201500468

    • 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] Highly Emissive Circularly Polarized Luminescence from Optically Active Conjugated Dimers Consisting of Planar Chiral [2.2]Paracyclophane2015

    • 著者名/発表者名
      Gon, M.; Morisaki, Y.; Chujo Y.
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 35 号: 35 ページ: 7756-7762

    • DOI

      10.1002/ejoc.201501181

    • 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] Optically Active Cyclic Compounds Based on Planar Chiral [2.2]Paracyclophane: Extension of the Conjugated Systems and Chiroptical Properties2015

    • 著者名/発表者名
      権正行、森崎泰弘、中條善樹
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 3 号: 3 ページ: 521-529

    • DOI

      10.1039/c4tc02339k

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Construction and evaluation of planar chiral π-conjugated system based on a tetrasubstituted [2.2]paracyclophane framework2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Gon, Yasuhiro Morisaki, Yoshiki Chujo
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Hilton Hawaiian Village (Honolulu, Hawaii, America)
    • 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] Synthesis and Properties of Optically Active Dendrimers Based on a Planar Chiral Tetrasubstituted [2.2]Paracyclophane Core2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Gon, Yasuhiro Morisaki, Yoshiki Chujo
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Advanced Polymers via Macromolecular Engineering (APME 2015)
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama (Nishi-ku, Yokohama, Japan)
    • 年月日
      2015-10-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 面不斉四置換[2.2]パラシクロファンを用いた光学活性π共役系化合物の合成と特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      権正行、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
      愛媛大学城北キャンパス (愛媛県、松山市)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 面不斉四置換シクロファン骨格を有するフェニルエテン誘導体の合成とキロプティカル特性2015

    • 著者名/発表者名
      権正行、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 川内キャンパス (宮城県、仙台市)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 面不斉四置換[2.2]パラシクロファンをコアに有する光学活性デンドリマーの合成と物性2015

    • 著者名/発表者名
      権正行、森崎泰弘、中條善樹
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 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
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 面不斉四置換[2.2]パラシクロファンをコアに有する光学活性デンドリマーの合成と物性2015

    • 著者名/発表者名
      権正行
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 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
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Evaluation of Optically Active Dendrimers Based on a Planar Chiral Tetrasubstituted [2.2]Paracyclophane Core2015

    • 著者名/発表者名
      権正行
    • 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
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 面不斉四置換シクロファン骨格を用いた環状π共役系化合物の合成と高機能化2014

    • 著者名/発表者名
      権正行
    • 学会等名
      第63回高分子学会討論会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス (長崎県長崎市)
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 面不斉四置換シクロファン骨格を利用した環状π共役系化合物の合成と特性2014

    • 著者名/発表者名
      権正行
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-28
    • 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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