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重合と鎖切断による多環芳香族化合物の革新的合成

研究課題

研究課題/領域番号 22K19030
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

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
研究機関大阪大学

研究代表者

新谷 亮  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (50372561)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード多環芳香族化合物 / 重合反応 / 縫合重合 / アルケン異性化 / 鎖切断反応
研究開始時の研究の概要

拡張π電子系に基づく機能性有機材料の開発において、既知の合成法を駆使しても望みの構造や機能をもつ分子が確実かつ容易に合成できるわけではない。本研究では、入手容易な低分子化合物を一旦重合することで、その方法以外では合成が困難な繰返し構造をもつπ共役ポリマーへと導き、生じた繰返し単位を低分子として切り出すことにより、従来法では実現困難な画期的低分子化合物合成法の開発を目指す。

研究成果の概要

近年、拡張π電子系に基づく機能性有機材料の開発・利用が盛んに行われているが、アクセス可能な分子骨格には大きな制限がある。本研究では、新たな縮環型多環芳香族化合物の合成法として、鎖状分子の重合反応による多環芳香族ユニットをもつポリマーの形成とそれに続く鎖切断からなる新たなプロセスの開発を目指した。その結果、縫合重合とそれに続くアルケンの異性化による四環性の縮環型芳香環を繰返し単位にもつポリ(アリーレンビニレン)の合成法を確立した。また、得られたポリマーの鎖切断についても様々な条件検討を行い、低分子量体の発生まで確認することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、別々の研究分野として捉えられがちな低分子有機化合物の合成と有機高分子合成の垣根を取り除き、従来の合成法ではアクセス困難な低分子化合物の精密合成において、ポリマーを経由する「重合反応+鎖切断」というアプローチを新しい有効な選択肢として示し、方法論として確立することを目標とした。今回の研究期間では一定程度の進捗であったが、その成果は将来的な新しい方法論としての展開につながるものであり、学術的な意義は非常に大きいと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Palladium-catalyzed synthesis of benzosilacyclobutenes via position-selective C(sp3)-H arylation2023

    • 著者名/発表者名
      Hamada Naoya、Hayashi Daigo、Shintani Ryo
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 59 号: 59 ページ: 9122-9125

    • DOI

      10.1039/d3cc00442b

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Palladium‐Catalyzed Skeletal Rearrangement of Substituted 2‐Silylaryl Triflates via 1,5‐C-Pd/C-Si Bond Exchange2023

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Daigo、Tsuda Tomohiro、Shintani Ryo
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 62 号: 50

    • DOI

      10.1002/anie.202313171

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Poly(arylenevinylene)s by Rhodium-Catalyzed Stitching Polymerization/Alkene Isomerization2022

    • 著者名/発表者名
      Togawa, S.; Shintani, R.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 144 号: 40 ページ: 18545-18551

    • DOI

      10.1021/jacs.2c07835

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ラジカル縫合重合の開発による新規架橋型ポリマーの合成2024

    • 著者名/発表者名
      浜田祐介、外川蒼野、新谷 亮
    • 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] ロジウム触媒を用いた縫合反応と続く遠隔位での脱水反応による新規縮環オリゴシロールの合成2024

    • 著者名/発表者名
      守田壮輝、新谷 亮
    • 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] 縫合反応/縫合重合: 新規架橋型分子の効率合成法2023

    • 著者名/発表者名
      新谷 亮
    • 学会等名
      先端有機化学講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ラジカル縫合重合による新規環状ポリマーの合成2023

    • 著者名/発表者名
      濵田祐介、外川蒼野、新谷 亮
    • 学会等名
      第55回有機金属若手の会夏の学校
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 縫合反応による新規π共役分子の合成と単分子有機素子としての利用2023

    • 著者名/発表者名
      新谷 亮
    • 学会等名
      第162回フロンティア材料研究所学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ラジカル縫合重合の開発による架橋型ポリケトンの合成2023

    • 著者名/発表者名
      浜田祐介、外川蒼野、新谷 亮
    • 学会等名
      第72回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 拡張π共役分子の迅速合成を可能にするロジウム触媒を用いた縫合反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      新谷 亮
    • 学会等名
      有機合成化学協会2022年度企業冠賞受賞講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of New Bridged Polymers by the Stitching Polymerization2023

    • 著者名/発表者名
      Ryo Shintani
    • 学会等名
      3rd Japanese-Spanish Symposium on Organic Synthesis
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アルケンの異性化を伴う縫合重合による新規ポリ(アリーレンビニレン)の合成2022

    • 著者名/発表者名
      外川蒼野、新谷 亮
    • 学会等名
      第54回有機金属若手の会夏の学校
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 縫合重合による新規架橋型ポリマーの合成2022

    • 著者名/発表者名
      新谷 亮
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 縫合重合を用いたポリ(アリーレンビニレン)の合成2022

    • 著者名/発表者名
      外川蒼野、新谷 亮
    • 学会等名
      第51回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Rhodium-Catalyzed Stitching Polymerization for the Synthesis of New π-Conjugated Polymers2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Shintani
    • 学会等名
      The 22nd Tateshina Conference on Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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