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新規周辺部メタル化ポルフィリンの合成と機能

研究課題

研究課題/領域番号 15J01441
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 合成化学
研究機関京都大学

研究代表者

藤本 圭佑  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードポルフィリン / リン / 構造固定化 / 反転障壁 / 芳香族安定化 / π拡張 / 会合 / フリーデル-クラフツ反応 / porphyrin / lithium / boron / π-conjugation / planarization / Lewis acid
研究実績の概要

1) 当初の計画とは外れるが、これまでの研究でジアリールホスフィン縮環ポルフィリンについて興味深い性質が観測されたため、さらに詳細な研究を試みた。ジアリールホスフィン縮環ポルフィリンが通常のリン化合物よりも著しく小さな反転障壁を示した。これは平面構造が大きな安定化を受けていることを意味し、さらなる分子設計により平面リン化合物の実現が見込まれる。そこで、中心金属や周辺に縮環する芳香環を検討することで平面リン化合物の合成を目指した。その結果、チオフェンジオキシド環を有する化合物が 8.7 kcal/molと、最も小さい反転障壁を示した。平面リン化合物の合成には至らなかったが、平面構造の安定化における構造固定化や芳香族性の影響を明らかにした。
2) これまでに、ヘテロ元素としてホウ素やリンを組み込んだπ拡張ポルフィリンについて、興味深い性質が観測されてきた。そこで、窒素原子を組み込んだ新規π拡張ポルフィリンの開発を行うことで新機能の発現を試みた。ベータ位がアルキンで架橋されたメゾアミノポルフィリンに対する白金触媒を用いた環化異性化反応と続く酸化反応により、1,5-ナフチリジン縮環ポルフィリンの合成に成功した。また、この化合物は部分構造として1,4-ジアザブタジエンを有し、還元剤および酸化剤を作用させることで対応する1,2-ジアミノエテンである還元体と可逆に変換され、同時に光吸収特性や酸化還元特性が明確に変化することが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] A 1,5-Naphthyridine-Fused Porphyrin Dimer: Intense NIR Absorption and Facile Redox Interconversion with Its Reduced Congener2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fujimoto and Atsuhiro Osuka
    • 雑誌名

      Chemistry a European Journal

      巻: 24 号: 25 ページ: 6530-6553

    • DOI

      10.1002/chem.201800854

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Diphenylphosphine-Oxide-Fused and Diphenylphosphine-Fused Porphyrins: Synthesis, Tunable Electronic Properties, and Formation of Cofacial Dimers2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fujimoto, Yuko Kasuga, Norihito Fukui, Atsuhiro Osuka
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 23 号: 28 ページ: 6741-6745

    • DOI

      10.1002/chem.201700909

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effective stabilization of a planar phosphorus(iii) center embedded in a porphyrin-based fused aromatic skeleton2017

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Keisuke、Osuka Atsuhiro
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 8 号: 12 ページ: 8231-8239

    • DOI

      10.1039/c7sc03882h

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Directly Diphenylborane-Fused Porphyrins2016

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, J. Oh, H. Yorimitsu, D. Kim, and A. Osuka
    • 雑誌名

      Angew. Chem.

      巻: 55 号: 9 ページ: 3196-3199

    • DOI

      10.1002/anie.201511981

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Porphyrinylboranes Synthesized via Porphyrinyllithiums2015

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, H. Yorimitsu, and A. Osuka
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 21 号: 32 ページ: 11311-11315

    • DOI

      10.1002/chem.201502215

    • NAID

      120005674603

    • 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] Peripherally Silylated Porphyrins2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kato, K. Fujimoto, H. Yorimitsu, and A. Osuka
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J

      巻: 21 号: 39 ページ: 13522-13525

    • DOI

      10.1002/chem.201502563

    • NAID

      120005678166

    • 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
  • [学会発表] ベータ位で架橋されたメゾアミノポルフィリン二量体の含窒素π拡張ポルフィリンへの酸化的変換反応2018

    • 著者名/発表者名
      藤本圭佑 大須賀篤弘
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低い反転障壁を示すジアリールホスフィン縮環ポルフィリンの合成と物性2017

    • 著者名/発表者名
      藤本圭佑、春日優子、福井識人、大須賀篤弘
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 低い反転障壁を示すジアリールホスフィン縮環ポルフィリンの合成2017

    • 著者名/発表者名
      藤本圭佑 大須賀篤弘
    • 学会等名
      第28回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Diarylphosphine-fused Porphyrins with Small Inversion Activation Barriers2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fujimoto, Atsuhiro Osuka
    • 学会等名
      International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リン原子を埋め込んだポルフィリンの合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      藤本圭佑、春日優子、福井識人、大須賀篤弘
    • 学会等名
      第43回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ジフェニルボラン縮環ポルフィリンの合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      藤本圭佑、依光英樹、大須賀篤弘
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of Diphenylborane-fused Porphyrins2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fujimoto, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • 学会等名
      International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines (ICPP9)
    • 発表場所
      Nanjing
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジフェニルボラン縮環ポルフィリンの合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      藤本圭佑 依光英樹 大須賀篤弘
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] リン原子を埋め込んだ新規π拡張ポルフィリンの合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      春日優子 藤本圭佑 福井識人 大須賀篤弘
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 周辺ケイ素化ポルフィリンの合成と物性2015

    • 著者名/発表者名
      加藤研一 藤本圭佑 依光英樹 大須賀篤弘
    • 学会等名
      第19回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ジフェニルボラン縮環ポルフィリンの合成と物性2015

    • 著者名/発表者名
      藤本圭佑 依光英樹 大須賀篤弘
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 周辺ケイ素化ポルフィリンの合成と物性2015

    • 著者名/発表者名
      加藤研一 藤本圭佑 依光英樹 大須賀篤弘
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of Diphenylborane-fused Porphyrins2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fujimoto, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • 学会等名
      16th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • 発表場所
      マドリッド
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of Diphenylborane-fused Porphyrins2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fujimoto, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • 学会等名
      The 10th Organoelement Chemistry Seminar
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Peripherally Silylated Porphyrins2015

    • 著者名/発表者名
      Kato Kenichi, Keisuke Fujimoto, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • 学会等名
      The 10th Organoelement Chemistry Seminar
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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