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反芳香族化合物の対面型多量体の合成とその特異的芳香族性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K14447
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 有機化学
研究機関大阪大学

研究代表者

山下 健一  大阪大学, 理学研究科, 講師 (40468145)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード反芳香族性 / 芳香族性 / ポルフィリノイド / ポルフィリン
研究成果の概要

本研究では、反芳香族化合物の対面型積層に伴う芳香族性の転換を観測することを目的とした。積層するのに適した反芳香族化合物として、ポルフィリンの2電子還元体であるイソフロリン誘導体に注目した。まず、本来不安定なイソフロリンの安定化と芳香族性の解明を行った。得られたイソフロリンにおいて集積化を試みたが、研究期間内では目的物は得られなかった。一方で、安定な芳香族類縁体を用いて集積化の方法の模索を行い、希土類積層型錯体、共有結合で連結された対面型二量体の合成とその特異的性質を明らかにした。また、本研究で反芳香族化合物が示す特異的な発光特性を観測した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、温和な条件化で可逆的に芳香族―反芳香族性をスイッチングすることが可能な分子を創製した。このスイッチングにより、顕著に吸収、発光、磁気特性が変化することを明らかにした。本成果は、周囲の環境変化に応答するセンサー材料などへの応用が期待される。
また、本研究は、分子が重なりあうことで発現する特異的な芳香族性、および付随する物性の発現を目的としており、一部それを示唆する結果が得らえた。得られた知見を元にその詳細を明らかにすることで、有機化学における非常に重要な概念である芳香族・反芳香族性の拡張につながることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Stable Singlet Biradicals of Rare‐Earth‐Fused Diporphyrin‐Triple‐Decker Complexes with Low Energy Gaps and Multi‐Redox States2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Sunri、Yamashita Ken‐ichi、Sakata Naoya、Hirao Yasukazu、Ogawa Kaya、Ogawa Takuji
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 25 号: 13 ページ: 3240-3243

    • DOI

      10.1002/chem.201805927

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Versatile and Catalyst‐Free Methods for the Introduction of Group‐16 Elements at the meso-Positions of Diarylporphyrins2018

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Ken‐ichi、Kataoka Kazuyuki、Pham Qui Van Hang、Ogawa Takuji、Sugiura Ken‐ichi
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 7 号: 12 ページ: 2468-2478

    • DOI

      10.1002/ajoc.201800538

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Redox-Driven Symmetry Change for Terbium(III) Bis(porphyrinato) Double-Decker Complexes by the Azimuthal Rotation of the Porphyrin Macrocycles2018

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Yamashita, Takayo Yamanaka, Naoya Sakata, Takuji Ogawa
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: - 号: 13 ページ: 1692-1698

    • DOI

      10.1002/asia.201800324

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Redox-Driven Symmetry Change for Terbium(III) Bis(porphyrinato) Double-Decker Complexes by the Azimuthal Rotation of the Porphyrin Macrocycles2018

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi YAMASHITA*, Takayo YAMANAKA, Naoya SAKATA, Takuji OGAWA
    • 学会等名
      The 79th Okazaki Conference ” Synthetic, Biological, and Hybrid Molecular Engines”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二核重希土類-ポルフィリントリプルデッカー型錯体の合成、構造と性質2018

    • 著者名/発表者名
      山中 貴代・山下 健一・小川 琢治
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] β-テトラシアノジチアポルフィリンの還元挙動2018

    • 著者名/発表者名
      中島 可奈・山下 健一・小川 琢治
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Facile Synthesis of Cofacial Porphyrin Oligomers Via the Catalyst-Free Aromatic Nucleophilic Substitution Reactions2017

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Yamashita
    • 学会等名
      The 231st Electrochemical Society Meeting (ECS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 対面型環状金属ポルフィリン二量体の特異構造による軸配位能の増幅効果2017

    • 著者名/発表者名
      古谷 宗敬・山下 健一・小川 琢治
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Substituent-Dependent Control of the Azimuthal Rotation Angle for Terbium Bis(porphyrinato) Double-Decker Complexes by Redox Changes and the Outstanding Influence on Their Single-Molecule Magnet Behavior2017

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Yamashita, Takayo Yamanaka, Takuji Ogawa
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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