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アザヘリセンを基盤としたキラル光学材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K05039
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
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
研究機関岡山大学

研究代表者

前田 千尋  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 助教 (80581371)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードヘリセン / カルバゾール / 円偏光発光 / ホストゲスト / 円二色性 / 環状多量体 / キラリティ
研究開始時の研究の概要

ヘリセンはベンゼン環あるいはヘテロ環がオルト位で縮環することで螺旋状に共役系が拡張したキラルπ共役系化合物であり、不斉触媒や円偏光発光(CPL)材料として注目されている。最近我々は短工程高収率での新規アザヘリセンの合成を報告しており、今後様々な応用展開を計画している。そこで本研究では様々なアザヘリセン誘導体の合成を行い、それらのキラル光学特性について評価する。

研究成果の概要

ヘリセンは芳香環がオルト位で縮環することで螺旋状に共役系が拡張したキラルπ共役系化合物であり、円偏光発光材料として注目されている。これまでに様々なヘリセンが報告されているが、従来のヘリセンは合成が煩雑である上P体とM体のラセミ混合物であり、キラルHPLCによる光学活性体の少量分取に留まっている。
本研究では不斉補助基を導入したジアステレオマーであるアザヘリセンを合成し、P体とM体をシリカゲルカラムにより分離した。それぞれの光学活性体を用いて環状二量化したところ、環状二量体は高いCPL輝度及び選択的なフッ化物イオン認識を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々はジアステレオマー法を用いて光学活性なアザヘリセンの合成を行った。このアザヘリセンはキラルなカルバゾールであり、今後様々なキラル光学材料への貢献が期待される。またキラルなマクロサイクルを用いた選択的なフッ化物イオン認識は色調の大きな変化を伴い、キラルセンサーとしての機能を有する。本研究で見出した新しい知見は、我々だけでなく他の研究者の今後の研究の推進にも貢献すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 学会発表 (6件)

  • [学会発表] アザヘリセン合成に及ぼす窒素上の置換基効果2024

    • 著者名/発表者名
      前田千尋,道下紗也加,高石和人,依馬 正
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] π拡張したアザヘリセンの合成2023

    • 著者名/発表者名
      前田千尋,安友一聡,高石和人,依馬 正
    • 学会等名
      第33回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 環状アザ[7]ヘリセン二量体の合成及びフッ化物イオン認識2023

    • 著者名/発表者名
      前田千尋,安友一聡,高石和人,依馬 正
    • 学会等名
      基礎有機化学会 若手オンラインシンポジウム (第3回)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性アザ[7]ヘリセンの分取及び環状二量体の合成2023

    • 著者名/発表者名
      安友一聡,前田千尋,高石和人,依馬 正
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 環状アザ[7]ヘリセン二量体の合成2022

    • 著者名/発表者名
      前田千尋,安友一聡,高石和人,依馬 正
    • 学会等名
      第19回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 環状アザ[7]ヘリセン二量体の合成とキラル光学特性2022

    • 著者名/発表者名
      前田千尋,安友一聡,高石和人,依馬 正
    • 学会等名
      第32回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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