| 研究課題/領域番号 |
20J20954
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
中井 彬人 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | 環拡張ポルフィリン / ポルフィリンテープ / 縮環ポルフィリノイド / オクタフィリン / 芳香族性 / ヘキサフィリン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
研究内容は環拡張ポルフィリン、特に機能性ヘキサフィリンの合成とその応用である。基礎研究としては芳香族性（反芳香族性）とπ電子に関する知見を深めることである。そこではπ拡張されたメビウス芳香族性やπ拡張された反芳香族環拡張ポルフィリン三重縮環体の合成や環拡張ポルフィリンのπ錯体を合成し、その芳香族性の変化を評価する。応用研究では、縮環体に関しては非線形光学材料などに利用できると考えられる。π錯体に関しては金属架橋による集積化を試み、液晶としての利用を検討するだけでなく、酸化還元挙動による芳香族性―反芳香族性のスイッチングを初めとする機能性分子と利用できないか検討する。
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| 研究実績の概要 |
申請者はオクタフィリンの他にテトラブロモ[46]デカフィリンやジブロモN-縮環[22]ペンタフィリンを合成した後に、還元的脱ブロモ水素化を行うことでβ位も無置換のメゾ無置換[38]オクタフィリン、メゾ無置換[46]デカフィリンやメゾ無置換N-縮環[22]ペンタフィリンの合成を達成した。これらのメゾ無置換体は直接的環化反応では得られない分子であり、β位がブロモ化されたメゾ無置換環拡張ポルフィリンが重要な前駆体となっていることを示している。そして、比較的環構造の小さいメゾ無置換N-縮環[22]ペンタフィリンに対してはクロロ化を施すことで、メゾ位がクロロで修飾されたメゾ-クロロN-縮環[22]ペンタフィリンの合成を達成した。これは環拡張ポルフィリン初のメゾ-ハロゲン化体であり、環拡張ポルフィリンの周辺修飾に有用となる基質である。一方で、環構造の大きいメゾ無置換[46]デカフィリンやメゾ無置換[38]オクタフィリンは溶媒の種類に応じてその構造が大きく変わることを明らかにした。
さらに申請者は、メゾ無置換[38]オクタフィリンがZn(II)錯化を行うと連続的渡環－転位反応によってメゾ-メゾ直結ポルフィリン二量体が生成することを発見した。詳細な実験によって、これは内部架橋型オクタフィリンからポルフィリン二量体への構造変化であることが確認された。さらにテトラブロモ内部架橋型オクタフィリンがパラジウム触媒脱ブロモ水素化反応条件下で三重縮環ポルフィリン二量体を与えることも併せて見出した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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