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レドックス活性オリゴピロールのキロプティカル特性と不斉触媒機能

研究課題

研究課題/領域番号 15K05424
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関神戸大学

研究代表者

瀬恒 潤一郎  神戸大学, 理学研究科, 名誉教授 (10117997)

研究協力者 額爾敦  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードオリゴピロール / キロプティカル分子スイッチ / らせん方向制御 / 酸化還元 / らせん不斉 / ヘリケート / 円偏光 / キロプティカル特性 / 溶媒応答性
研究成果の概要

1,4-フェニレン系スペーサーを有するヘキサピロール複核Ni錯体を開発し、そのらせん方向を95%以上のジアステレオ選択性で制御できることを見出した。その2,5-ヒドロキノンスペーサー誘導体では銀/硝酸銀参照電極に対して、0.20 V, -0.20 Vでの電極酸化還元が可能となり、それに伴う可逆的なCDスペクトル変化では酸化体の吸収極大681 nm の波長で還元体の強度がゼロとなるON-OFFスイッチングが実現できた。3,5-ピリジン系スペーサーの誘導体についても検討し、溶媒の極性あるいはハイドライド酸化還元による著しいスペクトル変化が可逆的に起こることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

鎖状オリゴピロールは環状のポルフィリンと比べて研究例が少なく、特に、長鎖誘導体の研究は非常に限られている。本研究では種々のオリゴピロール複核錯体を開発し、それらの不斉立体構造の完全制御、酸化還元活性とスペクトル特性の構造依存性について明らかにした。本研究では酸化還元や溶媒などの外部刺激に応じてCDスペクトルの変化が起こるキロプティカル分子スイッチを開発した。これらのらせん化合物は構造有機化学の分野で新規性が高い。また、円偏光による光通信では大容量のデータ通信が可能となると言われており、近未来テクノロジーに使用できる機能材料として応用が期待される

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 9件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Inner Mongolia Medical University(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 内蒙古医科大学(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 内蒙古医科大学(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Conformational Changes and Redox Properties of Bimetallic Single Helicates of Hexapyrrole-a,w-dicarbaldehydes2019

    • 著者名/発表者名
      Chaolu Eerdun, Thi Hien Thuy Nguyen, Takuya Okayama, Satoshi Hisanaga, Jun-ichiro Setsune
    • 雑誌名

      Chemistry_A European Journal

      巻: 25 号: 22 ページ: 5777-5786

    • DOI

      10.1002/chem.201900353

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 2,2'-Bipyrrole-based Porphyrinoids2017

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichiro Setsune
    • 雑誌名

      Chemical Reviews

      巻: 117 号: 4 ページ: 3044-3101

    • DOI

      10.1021/acs.chemrev.6b00430

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Helical Oligopyrrolic Receptors2017

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichiro Setsune
    • 雑誌名

      Symmetry: Culture and Science

      巻: 28 ページ: 215-218

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オリゴピロールの合成と金属錯体化学2016

    • 著者名/発表者名
      瀬恒潤一郎
    • 雑誌名

      OM News

      巻: - ページ: 76-81

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Synthesis and Dynamic Structures of Multinuclear Complexes of Large Porphyrinoids Expanded by Phenylene and Thienylene Spacers2015

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichiro Setsune, Masayuki Toda, Takafumi Yoshida, Keigo Imamura, Keigo Watanabe
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 21 号: 36 ページ: 12715-12727

    • DOI

      10.1002/chem.201501570

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Hexapyrrolic Helicates: Induction of Helical Sense Bias and Switching of Chiroptical Properties2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichiro Setsunea, Daiki Saitoa, Chaolu Eerdun
    • 学会等名
      The 10th International Conference of Porphyrins and Phthalocyanines
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] One-handed Nickel Helicates of Long Chain Oligopyrroles2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichiro Setsune, Thi Hien Thuy Nguyen, Keigo Imamura
    • 学会等名
      The 233rd Meeting of Electrochemical Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] One-Handed Nickel Helicates of Long Chain Oligopyrroles2018

    • 著者名/発表者名
      J. Setsune, T. H. T. Nguyen, K. Imamura, C. Eerdun
    • 学会等名
      The 233rd Meeting of Electrochemical Society, USA
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hexapyrrolic Helicates: Induction of Helical Sense Bias and Switching of Chiroptical Properties2018

    • 著者名/発表者名
      J. Setsune, D. Saito, C. Eerdun
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヘキサピロールビスニッケルヘリケートの構造2017

    • 著者名/発表者名
      額爾敦、岡山 拓也、グエン ティー ヒェン トゥイ、瀬恒潤一郎
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス(神奈川県 横浜市)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Structures and Chiroptical Properties of Single Helicates of Oligopyrroles2017

    • 著者名/発表者名
      J. Setsune, T. H. T. Nguyen, K. Imamura, D. Saito, C. Eerdun
    • 学会等名
      Chirality 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Helical Oligopyrrolic Receptors2016

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichiro Setsune
    • 学会等名
      Symmetry Festival
    • 発表場所
      ウィーン工科大学(オーストリア、ウィーン)
    • 年月日
      2016-07-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] クリプタンド型ポルフィリノイドによる水中塩化物イオンの選択的抽出2016

    • 著者名/発表者名
      張珍珍、瀬恒潤一郎
    • 学会等名
      第14回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      高知城ホール(高知県 高知市)
    • 年月日
      2016-06-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Redox-triggered Chiroptical Molecular Switches Based on the Helicates of Oligopyrrole-a,w-diimines2015

    • 著者名/発表者名
      Daiki Saito, Keigo Imamura, Jun-ichiro Setsune
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      米国、ハワイ、ヒルトンハワイアン
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] One-handed Single Helicates of Oligopyrroles Embedded with a Pyridinium Spacer Showing Chiroptical Properties Dependent on Solvent and Redox States2015

    • 著者名/発表者名
      Daiki Saito, Jun-ichiro Setsune
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      米国、ハワイ、コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カチオン性ピリジニウム部位を含むπ共役オリゴピロールヘリケートのらせん不斉誘起とコンフォメーション変化2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤大貴、瀬恒 潤一郎
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県・松山市)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Chiroptical Molecular Switches of Cationic Oligopyrrole Helicates with Intense Absorption(l>600 nm) Changing by Solvents and Redox States2015

    • 著者名/発表者名
      Daiki Saito, Jun-ichiro Setsune
    • 学会等名
      7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府・堺市)
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] research(Japanese)/金属錯体化学とヘリシティー誘起

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~setsunej/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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