| 研究課題/領域番号 |
24K01467
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
福井 識人 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (70823277)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2026年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2025年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2024年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
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| キーワード | 酸化的結合開裂 / ８の字型分子 / 骨格内部 / MOF / 円偏光発光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、π共役分子の骨格内部における酸化的開裂という独自の合成戦略を基盤に、合成と物性の双方から基礎学理の開拓を実施することで、新物質創製のための技術基盤を確立する。具体的には環境調和性と基質適用範囲に優れた新規反応系を開発することで多彩な類縁体を創出するとともに、未踏課題である高エナンチオ選択的不斉合成を実現する。加えて、8の字型分子に特有のD2対称構造を活かした初の材料応用を推進する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、π共役分子の骨格内部における酸化的開裂という独自の合成戦略を基盤に、合成と物性の双方から基礎学理の開拓を実施することで、新物質創製のための技術基盤を確立する。具体的には、8の字型分子というキラルな非平面π共役分子を対象として、これを与える環境調和性と基質適用範囲に優れた新規反応系を開発する。さらに、挑戦的課題である８の字型分子の高エナンチオ選択的不斉合成を実現する。その上で、開発した反応を活用することで、多彩な類縁体を創出し、8の字型分子に特有のD2対称構造を活かした初の材料応用を推進する。
本年度は、平面π共役分子であるジベンゾ[g,p]クリセンの骨格内部の結合を酸化的に開裂することで、8の字型π共役分子であるシクロビスビフェニレンカルボニル(CBBC)を簡便かつ大スケール、高エナンチオ選択的に合成することに成功した。この成果は国際学術誌に掲載されるとともに、「現代化学」をはじめとする各種媒体を通じて、広く社会に発信した。加えて、8の字型分子に電子ドナー性のカルバゾールを導入したところ、得られた分子が優れた円偏光発光特性と熱活性化遅延蛍光を両立し、新規円偏光発光有機EL材料として有望であることを明らかにした。また、８の字型分子の周辺に配位点を導入した類縁体を合成し、これを金属イオンと錯形成させたところ、二重らせん型のキラルな内部空孔を有する金属有機構造体（MOF）が得られた。このMOFはBINOLをエナンチオ選択的に包摂し、その効率は過去に報告されたものを凌いでいた。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
申請書記載通り、分子内結合開裂を基盤として、８の字型π共役分子を簡便かつ大スケール、高エナンチオ選択的に与える合成法の開発に成功した。また、当初計画通り、８の字型π共役分子を有機EL材料やMOFへと応用することで、その構造特異性を活かした機能が実現することを明らかにした。以上のことから、本計画は順調に進展していると結論づける。
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| 今後の研究の推進方策 |
８の字型π共役分子の合成法をさらに改善させる。特に、動的速度論的光学分割による高収率化を図る。加えて、有機EL材料やMOF以外に申請書に記載した材料利用の可能性を検討する。
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