含窒素二重結合化学種の徹底活用による機能性材料の開発

• 研究課題/領域番号: 22685005
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 狩野 直和 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00302810)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円); 2013年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2012年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2011年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2010年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
• キーワード: ホウ素 / 窒素 / 配位結合 / アゾベンゼン / 蛍光 / イミン / 共役系 / アゾメチン

研究成果の概要

研究代表者がこれまでに見出したホウ素との分子内配位結合形成によるアゾベンゼンの蛍光特性の発現という知見をもとに、アゾ化合物やイミン化合物の特性や反応性をフル活用して機能性物質の開発を目的とする研究を行った。その結果、(1)種々の置換基の導入による蛍光性ホウ素置換アゾベンゼンの蛍光量子収率の調節、(2)蛍光発光原理の解明、(3)二つのホウ素置換基を有するアゾベンゼンの合成による多彩な色調での蛍光発光の実現、(4)プロトン・電子・シアン化物イオンによる蛍光挙動のスイッチングとセンサーへの応用、(5)ケイ素置換アゾベンゼンの合成による発光と異性化の両立という基礎化学的に重要な知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Fluorescent azobenzenes and aromatic aldimines featuring an N-B interaction (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Yoshino, N. Kano, T. Kawashima
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 42 号: 45 ページ: 15826-15834
  • DOI: 10.1039/c3dt51689j
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Control of Reactivity of Phosphine Imides by Intramolecular Coordination with an Organoboryl Group (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Kano, K. Yanaizumi, X. Meng, and T. Kawashima
  • 雑誌名: Heteroat. Chem 巻: 23 号: 5 ページ: 429-434
  • DOI: 10.1002/hc.21033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different Coordination Modes of 2-(Diphenylphosphino)azobenzenes in Complexation with Hard and Soft Metals (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Kano, M. Yamamura, X. Meng, T. Yasuzuka, and T. Kawashima
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 41 号: 37 ページ: 11491-11496
  • DOI: 10.1039/c2dt31494k
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2'-Diborylazobenzenes with Double N-B Coordination: Control of Fluorescent Properties by Substituents and Redox Reactions (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Kano, A. Furuta, T. Kambe, J. Yoshino, Y. Shibata, T.Kawashima, N. Mizorigi, S. Nagase
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem. 巻: 2012 号: 10 ページ: 1584-1587
  • DOI: 10.1002/ejic.201200069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of the Equilibrium between 2-Phosphinoazobenzenes and Inner Phosphonium Salts by Heat, Solvent, Acid, and Photoirradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamura, N. Kano, and T. Kawashima
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 85 号: 1 ページ: 110-123
  • DOI: 10.1246/bcsj.20110259
  • NAID: 130004152977
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of a Cyclic Bis(iminophos phorane) from a 2,2'-Bis(phosphino)-azobenzene via N=N Bond Cleavage (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamura, N. Kano, and T. Kawashima
  • 雑誌名: Heteroat. Chem 巻: 22 号: 3-4 ページ: 301-306
  • DOI: 10.1002/hc.20680
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of a Cyclic Bis (iminophosphorane) from a 2 2'-Bis (phosphino) azobenzene via N=N Bond Cleavage (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Yamamura, N.Kano, T.Kawashima
  • 雑誌名: Heteroatom Chemistry 巻: 22 ページ: 301-306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intensely Fluorescent Azobenzenes : Synthesis, Crystal Structures, Effects of Substituents, and Application to Fluorescent Vital Stain (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Yoshino, A.Furuta, T.Kambe, H.Itoi, N.Kano, T.Kawashima, Y.Ito, M.Asashima
  • 雑誌名: Chemistry-A European Journal 巻: 16 ページ: 5026-5035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence Color Change of a Boron-substituted Diarylazomethine by Reaction with a Cyanide Ion (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Yoshino, N.Kano, T.Kawashima
  • 雑誌名: Bulletin of Chemical Society of Japan 巻: 83 ページ: 1185-1187
  • NAID: 10026699147
  • 査読あり
• [学会発表] 蛍光を示す含窒素二重結合化合物の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 狩野直和
  • 学会等名: 関東支部有機合成化学ミニシンポジウム
  • 発表場所: 群馬大学（群馬）
  • 招待講演
• [学会発表] Hydrolytic Oxidation of a Triarylhydrosilane Bearing a Phosphine Imide Moiety to a Silanol (2012)
  • 著者名/発表者名: Naokazu Kano, Kazuhide Yanaizumi, Xiangtai Meng, Takayuki Kawashima
  • 学会等名: 6th European Silicon Days Conference
  • 発表場所: CPE Lyon（France）
• [学会発表] Synthesis and Optical Properties of Water-soluble Fluorescent Azobenzenes (2012)
  • 著者名/発表者名: Naokazu Kano, Hiroaki Itoi, Tetsuya Kambe, Takayuki Kawashima
  • 学会等名: 10th International Conference on Heteroatom Chemistry
  • 発表場所: 京都大学（京都）
• [学会発表] Properties of an Anionic Iron Complex Bearing a Pentacoordinated Germanium Ligand (2012)
  • 著者名/発表者名: Naokazu Kano
  • 学会等名: The 3rd Tsukuba International Mini-symposium on Hybridization between Main Group Element Chemistry and π-Electron Chemistry
  • 発表場所: 筑波大学（茨城）
• [学会発表] 窒素－ホウ素配位結合を有するイミノホスホランの合成、構造、反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 狩野直和
  • 学会等名: 新学術領域研究「配位プログラム」第3回公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 招待講演
• [学会発表] Control of Optical Property of Some Fluorescent Azobenzenes (2011)
  • 著者名/発表者名: Naokazu Kano
  • 学会等名: 1st International Symposium on Creation of Functional Materials
  • 発表場所: University of Tsukuba, Tsukuba
  • 招待講演
• [学会発表] 水溶性官能基を有する蛍光性アゾベンゼンの合成と蛍光生体染色への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 糸井裕亮・吉野惇郎・神戸徹也・狩野直和・川島隆幸・伊藤弓弦・浅島誠
  • 学会等名: 第37回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 室蘭
  • 年月日: 2010-11-25
• [図書] ヘテロ元素の特性を活かした新機能材料 (2010)
  • 著者名/発表者名: 狩野直和, 川島隆幸
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: シーエムシー出版