タンデムへテロフリーデルクラフツ反応を鍵としたヘテログラフェン類の創製

• 研究課題/領域番号: 23685020
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 合成化学
• 研究機関: 関西学院大学 (2013); 京都大学 (2011-2012)
• 研究代表者: 畠山 琢次 関西学院大学, 理工学部, 准教授 (90432319)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 29,250千円 (直接経費: 22,500千円、間接経費: 6,750千円); 2013年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2012年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2011年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
• キーワード: グラフェン / π共役化合物 / フリーデルクラフツ / ヘテロ原子

研究概要

本研究では，これまで関心を集めながらも研究が遅れている含ヘテログラフェンに着目し，そのボトムアップ合成を可能とするタンデムヘテロFriedel-Crafts反応と多重クロスカップリング反応の開発を行った。また，これらの反応を用いることで，ヘテログラフェンの部分構造である含ヘテロナノグラフェンの短段階合成にも成功した。これらの分子は，高い電荷移動度は発光特性を有していることも明らかとなり，その性質を利用して，高効率リン光有機ELデバイスの開発にも成功した。今後，有機エレクトロニクスにおける新材料として期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Azaboradibenzo[6]helicene : Carrier Inversion Induced by Helical Homochirality. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, Takuji, Hashimoto, Sigma, Oba Tsuyoshi, Nakamura, Masaharu
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 134 号: 48 ページ: 19600-19603
  • DOI: 10.1021/ja310372f
  • 査読あり
• [雑誌論文] DFT Study of 5-Endo-Trig-Type Cyclization of 3-Alkenoic Acids Using Pd-SPRIX Catalyst : Importance of the Rigid Spiro Framework for Both Selectivity and Reactivity (2013)
  • 著者名/発表者名: Gabr, R. K.; Hatakeyama, T; Takenaka, K.; Takizawa, S.; Okada, Y.; Nakamura, M.; Sasai, H
  • 雑誌名: Cem. Eur. J 巻: 19 ページ: 9518-9525
  • 査読あり
• [雑誌論文] DFT Study on 5-Endo-Trig-Type Cyclization of 3-Alkenoic Acids Using Pd-SPRIX Catalyst: Importance of the Rigid Spiro Framework for Both Selectivity and Reactivity (2013)
  • 著者名/発表者名: Gabr, R. K. M.; Hatakeyama, T.; Takenaka, K.; Takizawa, S.; Okada, Y.; Nakamura, M.; Sasai, H.
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: (in press) 号: 29 ページ: 9518-9525
  • DOI: 10.1002/chem.201203189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron-Catalyzed Aromatic Amination for Nonsymmetrical Triarylamine Synthesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Takuji, Hatakeyama, Ryuji Imayoshi, Yuya Yoshimoto, Sujit K. Ghorai, Masayoshi Jin, Hikaru Takaya, Kazuhiro Norisue, Yoshiki Sohrin, Masahru Nakamura
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 134 号: 50 ページ: 20262-20265
  • DOI: 10.1021/ja309845k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron-Catalyzed Alkyl-Alkyl Suzuki -Miyaura Coupling (2012)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T.; Hashimoto, T.; Kathriarachchi, K. K. A. D. S.; Zenmyo, T.; Seike, H.; Nakamura, M
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 51 号: 31 ページ: 10674-10676
  • DOI: 10.1021/ja103973a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross-Coupling of Non-activated Chloroalkanes with Aryl Grignard Reagents in the Presence of Iron/N-Heterocyclic Carbene Catalysts (2012)
  • 著者名/発表者名: Ghorai, S.K.; Jin, M.; Hatakeyama, T.; Nakamura, M.
  • 雑誌名: Org.Lett. 巻: 14 号: 4 ページ: 1066-1069
  • DOI: 10.1021/ol2031729
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stereospecific Cross-Coupling between Alkenylboronates and Alkyl Halides Catalyzed by Iron-Bisphosphine Complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, T.; Hatakeyama, T.; Nakamura, M.
  • 雑誌名: J.Org.Chem. 巻: 77 号: 2 ページ: 1163-1173
  • DOI: 10.1021/jo202151f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross-Coupling of Non-activated Chloroalkanes with Aryl Grignard Reagents in the Presence of Iron/N-Heterocyclic Carbene Catalysts (2012)
  • 著者名/発表者名: Ghorai, S.K.; Jin, M.; Hatakeyama, T.; Nakamura, M.
  • 雑誌名: Org.Lett. 巻: 14 ページ: 1066-1069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of BN-fused Polycyclic Aromatics via Tandem Intramolecular Electrophilic Arene Borylation (2011)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, Takuji; Hashimoto, Sigma; Seki, Shu; Nakamura, Masaharu
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 133 号: 46 ページ: 18614-18617
  • DOI: 10.1021/ja208950c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tuning Chemoselectivity in Iron-Catalyzed Sonogashira-type Reaction Using a Bisphosphine Ligand with Peripheral Steric Bulk : Selective Alkynylation of Non-activated Alkyl Halides (2011)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T.; Okada, Y.; Yoshimoto, Y.; Nakamura, M.
  • 雑誌名: Angew.Chem., Int.Ed. 巻: 50 号: 46 ページ: 10973-10976
  • DOI: 10.1002/anie.201104125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kumada-Tamao-Corriu Coupling of Alkyl Halides Catalyzed by an Iron-Bisphosphine Complex (2011)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T.; Fujiwara, Y.; Okada, Y.; Itoh, T.; Hashimoto, T.; Kawamura, S.; Ogata, K.; Takaya, H.; Nakamura, M
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 40
  • NAID: 10029522882
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kumada-Tamao-Corriu Coupling of Alkyl Hal ides Catalyzed by an Iron-Bisphosphine Complex (2011)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T.; Fujiwara, Y.; Okada, Y.; Itoh, T.; Hashimoto, T.; Kawamura, S.; Ogata, K.; Takaya, E.; Nakamura, M.
  • 雑誌名: Chem.Lett. 巻: 40 ページ: 1030-1032
  • NAID: 10029522882
  • 査読あり
• [学会発表] ボラナフトペリレン類縁体の合成と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮本文也・畠山琢次
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-30
• [学会発表] ホウ素を縮環部に有するフェノキサボリン及びフェナザボリン類縁体の合成と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中嶋貴一・畠山琢次
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-30
• [学会発表] ホウ素を縮環部に有するベンゾフェノキサボリン類縁体の合成と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平井大貴・畠山琢次
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-30
• [学会発表] リンを縮環部に有するフェノキサホスフィン類縁体の合成と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中塚宗一郎・畠山琢次
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-30
• [学会発表] ヘテロール部位を有するホウ素―窒素縮環多環芳香族化合物の合成と物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋本士雄磨・畠山琢次・中村正治
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] 電子求引基を有する4b-アザ-12b-ボラジベンゾ[g,p]クリセンの合成と物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木雄真・橋本士雄磨・畠山琢次・中村正治
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] BN縮環構造を有する多環芳香族化合物の合成と物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 橋本士雄磨・大場剛士・畠山琢次・中村正治
  • 学会等名: 第23回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] BN縮環構造を有する螺旋π共役分子の合成と物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 畠山琢次・橋本士雄磨・大場剛士・中村正治
  • 学会等名: 第59回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] 求電子的タンデムボリル化反応を活用したホウ素ー窒素縮環芳香族化合物群の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 橋本士雄磨,大場剛士,畠山琢次,関修平,中村正治
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Synthesis of BN-fused Polycyclic Aromatics via Tandem Bora-Friedel-Crafts Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T.; Hashimoto, S.; Nakamura, M
  • 学会等名: The Seventh International Symposium on Integrated Synthesis
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-10-10
• [学会発表] Synthesis of BN-fused Polycyclic Aromatics via Tandem Bora-Friedel-Crafts Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T; Hashimoto, S.; Nakamura, M.
  • 学会等名: The Seventh International Symposium on Integrated Synthesis (ISIS-7)
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2011-10-10
• [学会発表] Synthesis ofπ-Conjugated Molecules with Heteroatom Junctions via Intramolecular Tandem Hetero Friedel–Crafts Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, S.; Hatakeyama, T.; Nakamura, M
  • 学会等名: The 1st Junior International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
  • 発表場所: 上海、中国
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] Synthesis of Triarylamines by Iron-Catalyzed Aromatic Amination Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Imayoshi, R.Yoshimoto, Y.; Ghorai, S.K.; Hatakeyama, T.; Nakamura, M.
  • 学会等名: 16th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS16)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] Synthesis ofπ-curved molecules with heteroatom junctions via intramolecular tandem hetero-Friedel-Crafts reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, S.; Oba, T.; Hatakeyama, T.; Nakamura, M
  • 学会等名: 5th ChemComm International Symposium
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] Synthesis of π-curved molecules with heteroatom junctions via intramolecular tandem hetero-Friedel-Crafts reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, S.; Oba, T.; Hatakeyama, T.; Nakamura, M.
  • 学会等名: 5th ChemComm International Symposium
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] ボラナフトペリレン類縁体の合成と物性
  • 著者名/発表者名: 宮本文也・畠山琢次
  • 学会等名: 日本化学会第９４春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] ホウ素を縮環部に有するベンゾフェノキサボリン類縁体の合成と物性
  • 著者名/発表者名: 平井大貴・畠山琢次
  • 学会等名: 日本化学会第９４春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] ホウ素を縮環部に有するフェノキサボリン及びフェナザボリン類縁体の合成と物性
  • 著者名/発表者名: 中嶋貴一・畠山琢次
  • 学会等名: 日本化学会第９４春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] リンを縮環部に有するフェノキサホスフィン類縁体の合成と物性
  • 著者名/発表者名: 中塚宗一郎・畠山琢次
  • 学会等名: 日本化学会第９４春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] タンデムボラFriedel-Crafts反応によるアザボラヘリセンの合成
  • 著者名/発表者名: 畠山琢次
  • 学会等名: 第46回有機金属若手の会
  • 発表場所: 宮城蔵王ロイヤルホテル
  • 招待講演
• [学会発表] ヘテロナノグラフェンの合成と機能開拓
  • 著者名/発表者名: 畠山琢次
  • 学会等名: 和歌山県工業技術センター合成技術講演会
  • 発表場所: 和歌山県工業技術センター
  • 招待講演
• [学会発表] ヘテロール部位を有するホウ素―窒素 縮環多環芳香族化合物の合成と物性
  • 著者名/発表者名: 橋本士雄磨・大場剛士・畠山琢次・中村正治
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 滋賀，立命館大学
• [学会発表] 電子求引基を有する4b-アザ-12b-ボラジベンゾ[g,p]クリセンの合成と物性
  • 著者名/発表者名: 青木雄真・橋本士雄磨・畠山琢次・中村正治
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 滋賀，立命館大学
• [学会発表] BN縮環構造を有する螺旋π共役分子の合成と物性
  • 著者名/発表者名: 畠山琢次・橋本士雄磨・大場剛士・中村正治
  • 学会等名: 第59回 有機金属化学討論会
  • 発表場所: 大阪，大阪大学
• [学会発表] 鉄触媒芳香族アミノ化反応によるアリールアミン類の合成
  • 著者名/発表者名: 今吉隆治・吉本祐也・ゴーライ, スジット, K.・畠山琢次・中村正治
  • 学会等名: 第59回 有機金属化学討論会
  • 発表場所: 大阪，大阪大学
• [学会発表] ＢＮ縮環構造を有する多環芳香族化合物の合成と物性
  • 著者名/発表者名: 橋本士雄磨・大場剛士・畠山琢次・中村正治
  • 学会等名: 第23回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 京都，京都テルサ
• [図書] Organic Reactions, Volume 83 (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, E.; Hatakeyama, T.; Ito, S.; Ishizuka, K.; Ilies, L.; Nakamura, M.
  • 総ページ数: 499
  • 出版者: Willey
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/~hatakeyama/index.html
• [産業財産権] 有機電界発光素子用材料、有 機電界発光素子、表示装置、及び照明装置 (2014)
  • 発明者名: 畠山琢次・中塚宗一郎・中嶋貴一・平井大貴・小野洋平・枝連一志・倪静萍・松下武司・生田利昭
  • 権利者名: 学校法人関西学院・JNC石油化学 株式会社
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-028750
  • 出願年月日: 2014-02-18
  • 外国
• [産業財産権] 有機電界発光素子用材料、有機電界発光素子、表示装置、及び照明装置 (2014)
  • 発明者名: 畠山琢次 他８名
  • 権利者名: 学校法人関西学院大学・JNC石油化学株式会社
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-02-18
• [産業財産権] Material for organic electroluminescent element, organic electroluminescent element, display device, and lighting device (2013)
  • 発明者名: 畠山琢次・中村正治・橋本士雄磨・小野洋平・枝連一志・生田利昭・倪静萍・松下武司
  • 権利者名: 京都大学・JNC石油化学株式会社
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-09-11
  • 外国
• [産業財産権] Material for organic electroluminescent element, organic electroluminescent element, display device, and lighting device (2013)
  • 発明者名: 畠山琢次 他７名
  • 権利者名: 京都大学・JNC石油化学株式会社
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-09-11
  • 外国
• [産業財産権] 多環芳香族化合物 (2012)
  • 発明者名: 畠山琢次・中村正治・橋本士雄磨
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-03-08
  • 外国
• [産業財産権] 多環芳香族化合物 (2012)
  • 発明者名: 畠山琢次 他７名
  • 権利者名: 京都大学・JNC石油化学株式会社
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-09-11
• [産業財産権] 多環芳香族化合物 (2012)
  • 発明者名: 畠山琢次, 中村正治, 橋本士雄磨
  • 権利者名: 京都大学
  • 出願年月日: 2012-03-09
  • 外国
• [産業財産権] ビスホスフィン化合物、及びビスホスフィン化合物を配位子とする遷移金属触媒、並びにこれらの製造方法 (2012)
  • 発明者名: 中村正治, 畠山琢次, 橋本徹, 仲嶋翔, 中川尚久
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権番号: 2012-046272
  • 出願年月日: 2012-03-02