• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

典型元素を含むPAH間の相互作用を基軸とした動的化学システムの創出

研究課題

研究課題/領域番号 20K15258
研究種目

若手研究

配分区分基金
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
研究機関大阪大学 (2021-2022)
名古屋大学 (2020)

研究代表者

安藤 直紀  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (80848979)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードホウ素 / Lewis酸性 / 配位結合 / 刺激応答性 / Frustrated Lewis Pair / Lewis酸 / 光物性 / 外部刺激応答性 / 刺激応答 / 光学特性 / 典型元素 / 多環芳香族炭化水素 / Lewis酸・塩基平衡 / Lewis酸・塩基相互作用 / π-π相互作用
研究開始時の研究の概要

本研究では,典型元素を組み込んだ多環芳香族化合物 (PAH) 間のLewis酸・塩基相互作用とπ-π相互作用を活用し,従来の分子系とは異なる動作原理に基づいた動的分子系の創出を目的とする.また,この分子系を基盤に,従来型の分子系では得られない物性や機能を追求することで,π電子系の機能開拓に挑む.

研究成果の概要

本研究では,ホウ素のLewis酸性を基軸とした動的分子系の創出に取り組んだ.ボロール構造を組み込んだホウ素含有多環芳香族炭化水素(PAH)の高いLewis酸性に着目し,典型元素を含むPAH間でのLewis酸・塩基平衡を実証した.オレフィン-ホウ素相互作用をもつホウ素ユニットの開発に成功し,これがFrustrated Lewis Pair(FLP)型の反応性を示すことを明らかとした.以上を通し,新しい動的分子系の基礎となるコンセプトを見出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

可逆的な結合や相互作用は,動的な特性をもつ材料の開発に必要不可欠な構成要素である.新たな動作原理に基づいた動的分子系(動的化学システム)の創出は,基礎学術見地からの重要性のみならず,スマートマテリアルなどの応用研究を通して,科学技術の飛躍的発展に結びつく可能性を秘めている.本研究では,ホウ素のLewis酸性を活かした動的分子系の基礎となるコンセプトを提案した.これらの成果を利用した新機軸の分子系への展開が期待される.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件) 学会発表 (10件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Photodissociative Modules that Control Dual‐Emission Properties in Donor?π?Acceptor Organoborane Fluorophores2023

    • 著者名/発表者名
      Kawashiro Midori、Mori Tatsuya、Ito Masato、Ando Naoki、Yamaguchi Shigehiro
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 62 号: 26

    • DOI

      10.1002/anie.202303725

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescent Organic π‐Radicals Stabilized with Boron: Featuring a SOMO?LUMO Electronic Transition2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Masato、Shirai Shusuke、Xie Yongfa、Kushida Tomokatsu、Ando Naoki、Soutome Hiroki、Fujimoto Kazuhiro J.、Yanai Takeshi、Tabata Kenichi、Miyata Yasuo、Kita Hiroshi、Yamaguchi Shigehiro
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 61 号: 25

    • DOI

      10.1002/anie.202201965

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Planarized Phenyldithienylboranes: Effects of the Bridging Moieties and π‐Extension on the Photophysical Properties and Lewis Acidity2022

    • 著者名/発表者名
      Sakai Mika、Mori Masayoshi、Hirai Masato、Ando Naoki、Yamaguchi Shigehiro
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 28 号: 38

    • DOI

      10.1002/chem.202200728

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Olefin?Borane Interactions in Donor?π?Acceptor Fluorophores that Undergo Frustrated‐Lewis‐Pair‐Type Reactions2022

    • 著者名/発表者名
      Oshimizu Ryo、Ando Naoki、Yamaguchi Shigehiro
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 61 号: 41

    • DOI

      10.1002/anie.202209394

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fully fused boron-doped polycyclic aromatic hydrocarbons: their synthesis, structure-property relationships, and self-assembly behavior in aqueous media2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Narita, Heekyoung Choi, Masato Ito, Naoki Ando, Soichiro Ogi, Shigehiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 13 号: 5 ページ: 1484-1491

    • DOI

      10.1039/d1sc06710a

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boron-Doped Polycyclic π-Electron Systems with an Antiaromatic Borole Substructure That Forms Photoresponsive B?P Lewis Adducts2021

    • 著者名/発表者名
      Ando Naoki、Yamada Takuya、Narita Hiroki、Oehlmann Niels N.、Wagner Matthias、Yamaguchi Shigehiro
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 号: 26 ページ: 9944-9951

    • DOI

      10.1021/jacs.1c04251

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electron-deficient heteroacenes that contain two boron atoms: near-infrared fluorescence based on a push-pull effect2021

    • 著者名/発表者名
      Masato Ito, Mika Sakai, Naoki Ando, Shigehiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 号: 40 ページ: 21853-21859

    • DOI

      10.1002/anie.202106642

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 5,5'-ビチアゾリリデン-4,4'-ジオン誘導体の物性と半導体特性評価2023

    • 著者名/発表者名
      山田 澪奈、安藤 直紀、家 裕隆
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ホウ素ドープ多環芳香族炭化水素の水媒体中での自己集合特性2022

    • 著者名/発表者名
      成田 皓樹,Heekyoung Choi, 伊藤 正人, 安藤 直紀, 大城 宗一郎, 山口 茂弘
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 平面固定ホウ酸化合物の構造とLewis酸性の相関2021

    • 著者名/発表者名
      清水悠貴,安藤直紀, 山田卓弥,山口茂弘
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Structure-Lewis Acidity Relationship in Planarized Triarylboranes2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shimizu, Naoki Ando, Takuya Yamada, Shigehiro Yamaguchi
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ホウ素ドープ多環芳香族炭化水素の構造物性相関と自己集合特性2021

    • 著者名/発表者名
      成田皓樹,伊藤正人, 安藤直紀, 大城宗一郎, 山口茂弘
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Hiroki Narita, Masato Ito, Naoki Ando, Soichiro Ogi, Shigehiro Yamaguchi2021

    • 著者名/発表者名
      Boron-doped Polycyclic Aromatic Hydrocarbons with Unsymmetric Structures
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロールを含む多環式π電子系の創製とホウ素-リン錯体の光応答性2021

    • 著者名/発表者名
      安藤 直紀, 山田 卓弥, 成田 皓樹, Niels Oehlmann, Matthias Wagner, 山口 茂弘
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロール骨格を含む高ルイス酸性多環式化合物の合成と物性2021

    • 著者名/発表者名
      清水 悠貴,安藤 直紀, 山口 茂弘
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] オレフィン-ボラン相互作用に基づく刺激応答性ジアリールボリル基の開発2021

    • 著者名/発表者名
      大清水 凌,安藤 直紀, 山口 茂弘
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] オレフィン-ホウ素相互作用をもつジアリールボリル基の創製2020

    • 著者名/発表者名
      大清水凌,安藤直紀,山口茂弘
    • 学会等名
      第47回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 有機電子素子用材料、有機電子素子、及び化合物2023

    • 発明者名
      家 裕隆、安藤 直紀、山田 澪奈、岡田 壮史、新井 信道
    • 権利者名
      家 裕隆、安藤 直紀、山田 澪奈、岡田 壮史、新井 信道
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-021531
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi