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非対称ヒ素の高機能化を志向した実践的な非対称骨格構築法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 18J15167
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
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

田中 進  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード機能有機ヒ素化合物 / 非対称アルソール / 2-アリールベンゾアルソール
研究実績の概要

本研究では、アルサフルオレンおよび1,2,5-トリアリールアルソールや1,2,3,4,5-ペンタアリールアルソールの部分骨格を有したベンゾアルソール類を合成し、その発光特性を詳細に調査した。まず始めに非対称骨格のヒ素元素を導入するために2つのアプローチを試みた。一つ目は、(Z)-β-bromo-β-trimethylsilylstyrenesをリチオ化した後ヒ素を導入する手法である。続く、ヒ素原子上の酸化還元および種々ボロン酸とのカップリング反応により、2,7位に様々な置換基を有するベンゾアルソールを合成した。2つ目は、トランスメタレーションを鍵反応としヒ素元素を導入する手法である。具体的には、ジルコニウム前駆体とジフェニルアセチレンを反応させることで、ジルコナサイクルを形成する。その後、ジルコニウムとヒ素のトランスメタル化反応を用いて、ヒ素元素の導入を行った。この手法からは、2,3位にフェニル基を有数ベンゾアルソール誘導体が合成できた。得られたベンゾアルソールは溶液中および固体状態において、すべて発光を示した。電子供与性の置換基を導入することで、HOMO-LUMO遷移の振動子強度が大きく上昇し、非常に高効率な蛍光発光を示すことを明らかにした。具体的には、これまでに報告されてきた発光性アルソールの中で最も高い蛍光量子収率を示した。また、その他にもNICS計算による芳香族性の評価も行った。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Highly Efficient Singlet Oxygen Generation and High Oxidation Resistance Enhanced by Arsole-Polymer-Based Photosensitizer: Application as a Recyclable Photooxidation Catalyst2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Susumu、Enoki Toshiaki、Imoto Hiroaki、Ooyama Yousuke、Ohshita Joji、Kato Takuji、Naka Kensuke
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 53 号: 6 ページ: 2006-2013

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.9b02620

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Dibenzoarsepins: Planarization of 8π‐Electron System in the Lowest Singlet Excited State2019

    • 著者名/発表者名
      Kawashima Ikuo、Imoto Hiroaki、Ishida Masatoshi、Furuta Hiroyuki、Yamamoto Shunsuke、Mitsuishi Masaya、Tanaka Susumu、Fujii Toshiki、Naka Kensuke
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 34 ページ: 11686-11690

    • DOI

      10.1002/anie.201904882

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of a Bidentate Arsenic Ligand Library Starting from a Cyclooligoarsine2019

    • 著者名/発表者名
      Imoto, H.; Konishi, M.; Nishiyama, S.; Sasaki, H.; Yumura, T. Naka, K.
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 号: 11 ページ: 1312-1315

    • DOI

      10.1246/cl.190540

    • NAID

      130007741793

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Fluorescent Benzophosphole Oxide Block-Copolymer Micelles2019

    • 著者名/発表者名
      Parke Sarah M.、Tanaka Susumu、Yu Haoyang、Hupf Emanuel、Ferguson Michael J.、Zhou Yuqiao、Naka Kensuke、Rivard Eric
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 52 号: 19 ページ: 7477-7488

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.9b01661

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] As-Heteropentacenes: An Experimental and Computational Study on a Novel Class of Heteroacenes2018

    • 著者名/発表者名
      Imoto Hiroaki、Fujii Toshiki、Tanaka Susumu、Yamamoto Shunsuke、Mitsuishi Masaya、Yumura Takashi、Naka Kensuke
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 18 ページ: 5952-5955

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b02660

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 実践的合成手法を基盤技術とした機能性有機ヒ素材料の創出2019

    • 著者名/発表者名
      田中 進・井本 裕顕・中 建介
    • 学会等名
      第68回高分子年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多彩な単座ヒ素配位子ライブラリーの構築と活用2019

    • 著者名/発表者名
      田中 進・井本 裕顕・中 建介
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会プログラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 側鎖型アルソールポリマーの機能特性2019

    • 著者名/発表者名
      田中 進・井本 裕顕・中 建介
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 実践的合成法を基盤技術とした機能性有機ヒ素材料の創出2019

    • 著者名/発表者名
      田中 進・井本 裕顕・中 建介
    • 学会等名
      第28回ポリマー材料フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高効率な光増感能を有するアルソールポリマー:リサイクル可能な光酸化触媒と しての活用2019

    • 著者名/発表者名
      田中 進・井本 裕顕・中 建介
    • 学会等名
      第46回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高効率な一重項酸素発生能を有するアルソール-フルオレンコポリマー2018

    • 著者名/発表者名
      田中進、井本裕顕、榎俊昭、大山陽介、大下浄治、中建介
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 毒性の高い無機ヒ素の除去を併発する機能性有機ヒ素の実践的合成手法2018

    • 著者名/発表者名
      田中進、井本裕顕、中建介
    • 学会等名
      第7回JACI/GSCシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthetic Methodologies toward Construct Arsenic Ligand Library and Their Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Susumu Tanaka、Hiroaki Imoto、Kensuke Naka
    • 学会等名
      US-Japan Hybrid Materials Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] International Polymer Conference 20182018

    • 著者名/発表者名
      Susumu Tanaka、Hiroaki Imoto、Kensuke Naka
    • 学会等名
      Synthetic Strategies of Functional Organoarsenic Materials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジルコナサイクルを介したポリ(2,3-ジアリルベンゾホスホール)の合成と凝集誘起発光特性2018

    • 著者名/発表者名
      田中進、Parke Sarah、Rivard Eric、井本裕顕、中建介
    • 学会等名
      第45回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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