• 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

分子空孔を活用した9,10-ホスファシラフェナントレン誘導体の合成と性質の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21KK0094
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分33:有機化学およびその関連分野
研究機関筑波大学

研究代表者

笹森 貴裕  筑波大学, 数理物質系, 教授 (70362390)

研究分担者 森迫 祥吾  公益財団法人相模中央化学研究所, その他部局, 副主任研究員 (70874840)
中村 貴志  筑波大学, 数理物質系, 助教 (90734103)
研究期間 (年度) 2021-10-07 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2024年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード高周期典型元素 / ケイ素 / リン / ホスフィン / ビフェニル / フェナントレン / スズ / 一級ホスフィン / 典型元素 / 9,10-ホスファシラフェナントレン / 分子空孔
研究開始時の研究の概要

本研究では、「ケイ素やリンを含む高周期典型元素フェナントレン類縁体: 9,10-ホスファシラフェナントレン」を設計し、これを新規π電子系として提唱する。三名からなる本研究グループと、ドイツの典型元素化学において低配位リン化学種と錯体化学の豊富な実績を有する新進気鋭の若手研究者であるJan J. Weigand教授のグループが協働することで、これまで達成されなかった、高周期典型元素を活用した機能性π電子系化合物を現実の物質として合成・単離する。ケイ素・リンを含むフェナントレン誘導体を合成し、これまでの有機化学ではなかった斬新な反応や光物性の発現を目指す。

研究実績の概要

有機π電子共役系は、有機機能化学における機能性物質の基盤となる骨格である。有機π電子共役系化合物のほとんどは、炭素・酸素・窒素といった第二周期元素のみから構成されているが、それは、第三周期以降の典型元素の機能性に問題があるわけではなく、高周期典型元素を含むπ電子系化合物の合成・単離が困難であることが理由である。リンやケイ素などの高周期典型元素π電子系の化学を物性・機能化学を主眼として新たに展開するためには、高周期典型元素π電子系を適切な形で有機π電子系骨格へ導入する必要があり、高周期典型元素π電子系の「物性・反応性を維持しつつ安定な化合物として合成・単離する」ための分子設計と適切な合成法の確立が重要な課題となる。
本研究では、適切な分子空孔を有する配位子を設計・合成した上で、分子空孔を活用して、リンおよびケイ素を含む「高周期典型元素フェナントレン」を新たな高周期典型元素π電子系分子として合成し、その特異な電子構造に由来する電子特性や反応性を精査することを目的とする。
前年度に、立体保護部位として複数のtert-ブチル基をもつ、ジブロモビフェニルにリンを導入した一級ホスフィンの合成法を確立した。本年度は、ホスフィン部位をもつビフェニルユニットに、さらにケイ素を導入する前駆体として、安定な化合物として分離・精製可能な有機金属化合物として、トリブチルスズユニットを導入した化合物の合成を達成した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでは、コロナ禍のためドイツへいくことが困難であり、zoom会議による打ち合わせに終始し、それぞれの研究室で下準備と事前の合成計画を綿密に立てていた。昨年度以降、これらの下準備を活かして実際に研究分担者二名が渡独し、合成研究を進めることができた。本年度も、研究代表者含め、研究分担者、また研究協力をする大学院生が、それぞれドイツへ行き、合成実験を速やかに進めることができた。最終目的とするホスファシラフェナントレンのよい前駆体になると期待できる化合物の合成を達成し、概ね順調な進行と言える。

今後の研究の推進方策

今後は、リンおよびスズユニットを有するビフェニル化合物に対してクロロシラン類を反応させることで、金属交換反応を経て、ケイ素ユニットの導入を検討する。さらにこれを前駆体として、脱塩化水素反応を進行させることで、ケイ素とリン原子の間に二重結合を形成することで、ホスファシラフェナントレンの合成を目指す。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] ドレスデン工科大学/ボン大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ムルシア大学(スペイン)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ドレスデン工科大学/ボン大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ムルシア大学(スペイン)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ドレスデン大学/ボン大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Unlocking Some Si‐Centered Reactivity of a 4,4’‐Dichloro‐1,4‐di‐hydro‐1,4‐phosphasiline2023

    • 著者名/発表者名
      Ramachandran Mridhul R. K.、Brehm Philipp C.、Sasamori Takahiro、Streubel Rainer
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 27 号: 1

    • DOI

      10.1002/ejic.202300573

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] P-Centred redox reactions of a 1,4-dihydro-1,4-phosphasiline2023

    • 著者名/発表者名
      Ramachandran Mridhul R. K.、Brehm Philipp C.、Schnakenburg Gregor、Sasamori Takahiro、Boer Rene、Streubel Rainer
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 52 号: 23 ページ: 7948-7956

    • DOI

      10.1039/d3dt00850a

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of resonance structures in aromatic rings of benzene and its heavier-element analogues2022

    • 著者名/発表者名
      Sugahara Tomohiro、Hashizume Daisuke、Tokitoh Norihiro、Matsui Hiroshi、Kishi Ryohei、Nakano Masayoshi、Sasamori Takahiro
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 24 号: 37 ページ: 22557-22561

    • DOI

      10.1039/d2cp03068c

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New mixed ligand oxidovanadium(IV) complexes: Solution behavior, protein interaction and cytotoxicity2022

    • 著者名/発表者名
      Lima Sudhir、Banerjee Atanu、Sahu Gurunath、Patra Sushree Aradhana、Sahu Kausik、Sasamori Takahiro、Sciortino Giuseppe、Garribba Eugenio、Dinda Rupam
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic Biochemistry

      巻: 233 ページ: 111853-111853

    • DOI

      10.1016/j.jinorgbio.2022.111853

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] One-Pot Preparation of (<i>NH</i>)-Phenanthridinones and Amide-Functionalized [7]Helicene-like Molecules from Biaryl Dicarboxylic Acids2022

    • 著者名/発表者名
      Murai Takuya、Xing Yongning、Kurokawa Mayu、Kuribayashi Toshifumi、Nikaido Masanori、Elboray Elghareeb E.、Hamada Shohei、Kobayashi Yusuke、Sasamori Takahiro、Kawabata Takeo、Furuta Takumi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 87 号: 9 ページ: 5510-5521

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c02769

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boron complexes of π-extended nitroxide ligands exhibiting three-state redox processes and near-infrared-II (NIR-II) absorption properties2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Marika、Hyakutake Risa、Morisako Shogo、Sasamori Takahiro、Mizuhata Yoshiyuki、Tokitoh Norihiro、Nakashima Kouichi、Fukumoto Hiroki、Agou Tomohiro
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 51 号: 36 ページ: 13675-13680

    • DOI

      10.1039/d2dt02545k

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amidinate bromogermylene resulting from carbodiimide insertion into Ar?GeBr bond2022

    • 著者名/発表者名
      Sasamori Takahiro、Sugahara Tomohiro、Tokitoh Norihiro
    • 雑誌名

      Mendeleev Communications

      巻: 32 号: 1 ページ: 63-65

    • DOI

      10.1016/j.mencom.2022.01.020

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis and Structure of a Ferrocenylsilane-Bridged Bisphosphine2022

    • 著者名/発表者名
      Sasamori Takahiro、Ueno Hiromu、Morisako Shogo
    • 雑誌名

      Inorganics

      巻: 10 号: 2 ページ: 22-22

    • DOI

      10.3390/inorganics10020022

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Facile Multiple Alkylations of C60 Fullerene2022

    • 著者名/発表者名
      Miwa Kazuhira、Aoyagi Shinobu、Sasamori Takahiro、Morisako Shogo、Ueno Hiroshi、Matsuo Yutaka、Yorimitsu Hideki
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 27 号: 2 ページ: 450-450

    • DOI

      10.3390/molecules27020450

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Facile Synthesis and Redox Behavior of an Overcrowded Spirogermabifluorene2021

    • 著者名/発表者名
      Morisako Shogo、Noro Kohsuke、Sasamori Takahiro
    • 雑誌名

      Inorganics

      巻: 9 号: 10 ページ: 75-75

    • DOI

      10.3390/inorganics9100075

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ferrocene‐Based Phosphenium Ion with Intramolecular Phosphine Coordination2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Tianqing、Lee Vladimir Ya.、Morisako Shogo、Aoyagi Shinobu、Sasamori Takahiro
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2021 号: 38 ページ: 3988-3991

    • DOI

      10.1002/ejic.202100615

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Unique Reactions of Low-coodinate Germanium Compounds2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Sasamori
    • 学会等名
      One-day Symposium on Achievements in Molecular Inorganic Chemistry
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1,2-Insertion Reactions of a π-Bond into a Germanium-Carbon Bond of the Arylbromogermylene2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Sasamori
    • 学会等名
      International Symposium on Interplay of p-Block and Organometallic Chemistry
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1,2-Disila- and 1,2-Digermabenzene2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Sasamori
    • 学会等名
      The 8th Asian Silicon Symposium (ASiS-8)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Ferrocenyl-substituted Low-Coordinated Heavier Group-14-element Compounds2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Sasamori
    • 学会等名
      Workshop on New Developments in Molecular Inorganic Chemistry
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generation of a Biphenylene-substituted Germylene2022

    • 著者名/発表者名
      Shogo Morisako, Takahiro Sasamori
    • 学会等名
      29h International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC-29)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] [2]フェロセノファン骨格に組み込まれたホスフィン配位安定化ホスフェニウムイオンの合成・単離2022

    • 著者名/発表者名
      張天慶、Lee, V. Y.、青柳忍、笹森貴裕
    • 学会等名
      日本化学会102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Digerma-aromatic Compounds2021

    • 著者名/発表者名
      Sasamori, T.; Sugahara, T.; Tokitoh, N.
    • 学会等名
      2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考]

    • URL

      https://www.chem.tsukuba.ac.jp/~sasamori_lab/publication.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.chem.tsukuba.ac.jp/~sasamori_lab/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-12-25  

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