ジグザグ型カーボンナノチューブ部分構造としての環状アセンキノンの合成とその連結

• 研究課題/領域番号: 25620022
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 秋根 茂久 金沢大学, 物質化学系, 教授 (30323265)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 大環状化合物 / ポリアセン / キノン / 多環芳香族 / 自己集合 / ナノチューブ

研究成果の概要

環状アセンは構造的な興味だけでなく、ジグザグ型カーボンナノチューブの部分構造としても重要な分子である。しかし、これまで多くの科学者が合成を試みた結果、不安定で合成は困難であることが明らかとなっている。本研究では、環状アセン等価体として環状アセンキノンに着目し、その性質を明らかにすることとした。検討の結果、各種2,3,9,10-四置換ペンタセンキノンの合成法を確立した。クラウンエーテル置換のペンタセンキノンについては、イオン半径の大きなアルカリ金属イオン（カリウム、ルビジウム、セシウム）との錯形成により大環状錯体を与えることを見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Oxidation Reactivity of a Structurally and Spectroscopically Well-Defined Mononuclear Peroxocarbonato-Iron(III) Complex (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsugawa, T.; Furutachi, H.; Marunaka, M.; Endo, T.; Hashimoto, K.; Fujinami, S.; Akine, S.; Sakata, Y.; Nagatomo, S.; Tosha, T.; Nomura, T.; Kitagawa, T.; Ogura, T.; Suzuki, M.
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 44 号: 3 ページ: 330-332
  • DOI: 10.1246/cl.141058
  • NAID: 130004868402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Helicity Control of a Single-Helical Oligooxime Complex and Acid-Base Triggered Repeated Helicity Inversion Mediated by Amino Acids (2014)
  • 著者名/発表者名: Sairenji, S.; Akine, S.; Nabeshima, T.
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1107-1109
  • DOI: 10.1246/cl.140263
  • NAID: 130004868263
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Increased Nuclearity of Salen-Type Transition Metal Complexes by Incorporation of O-Alkyloxime Functionality (2014)
  • 著者名/発表者名: Akine, S.; Nabeshima, T.
  • 雑誌名: Heteroat. Chem. 巻: 25 号: 5 ページ: 410-421
  • DOI: 10.1002/hc.21205
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Perfect encapsulation of guanidinium ion in a helical trinickel(II) metallocryptand for efficient regulation of helix inversion rate (2014)
  • 著者名/発表者名: Akine, S.; Miyashita, M.; Piao, S.; Nabeshima, T.
  • 雑誌名: Inorg. Chem. Front. 巻: 1 号: 1 ページ: 53-57
  • DOI: 10.1039/c3qi00067b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic helicity control of single-helical oligooxime metal complexes by coordination of chiral carboxylate ions (2014)
  • 著者名/発表者名: Sairenji, S.; Akine, S.; Nabeshima, T.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 55 号: 12 ページ: 1987-1990
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2014.02.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Programmed multiple complexation for the creation of helical structures from acyclic phenol-bipyridine oligomer ligands (2013)
  • 著者名/発表者名: Akine, S.; Nagumo, H.; Nabeshima, T.
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 42 号: 45 ページ: 15974-15986
  • DOI: 10.1039/c3dt51240a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stepwise Helicity Inversions by Multisequential Metal Exchange (2013)
  • 著者名/発表者名: Akine, S.; Sairenji, S.; Taniguchi, T.; Nabeshima, T.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 35 ページ: 12948-12951
  • DOI: 10.1021/ja405979v
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Planar Metal Complexes and the Stacking Abilities of Naphthalenediol-Based Acyclic and Macrocyclic Salen-Type Ligands (2013)
  • 著者名/発表者名: Akine, S.; Varadi, Z.; Nabeshima, T.
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem. 巻: 2013 号: 35 ページ: 5987-5998
  • DOI: 10.1002/ejic.201300917
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cage-like tris(salen)-type metallocryptand for cooperative guest recognition (2013)
  • 著者名/発表者名: Akine, S.; Piao, S.; Miyashita, M.; Nabeshima, T.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 54 号: 48 ページ: 6541-6544
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2013.09.098
  • 査読あり
• [学会発表] 新規なクラウンエーテル型環状二核ニッケル(II)メタロホストの合成と性質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林聖弥・酒田陽子・秋根茂久
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] キラルなカルボン酸イオンの配位を利用したらせん型四核錯体の動的ヘリシティー制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高槻百合・酒田陽子・鍋島達弥・秋根茂久
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] ルテニウム(II)saloph 錯体の軸配位を利用した集合型メタロホストの合成とカチオン認識 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村優理・酒田陽子・秋根茂久
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] コバルト(III)を含む新規な環状二核メタロホストの合成とゲスト認識 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村田千穂・酒田陽子・秋根茂久
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] らせん型錯体のヘリシティーを自在に制御する：有機化学的設計による挑戦 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋根茂久
  • 学会等名: 高分子学会 第8回超分子若手懇談会
  • 発表場所: 加賀
  • 年月日: 2014-10-09
  • 招待講演
• [学会発表] クラウンエーテルによるイオン認識を利用したペンタセンキノン二量体の形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高槻百合・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 高分子学会 第8回超分子若手懇談会
  • 発表場所: 加賀
  • 年月日: 2014-10-09
• [学会発表] Control of helix inversion of helical multinuclear complexes by molecular recognition (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋根茂久
  • 学会等名: 錯体化学会第64回討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-18
  • 招待講演
• [学会発表] 分子認識を利用した三重らせん型かご型錯体のヘリシティー保持 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋根茂久・宮下真人・鍋島達弥
  • 学会等名: 第25回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-07
• [学会発表] A Helical Trinickel(II) Metallo-cryptand for Efficient Regulation of the Helix Inversion Rate (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Akine, M. Miyashita, T. Nabeshima
  • 学会等名: 41st International Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2014-07-24
• [学会発表] アルカリ金属イオンとの錯形成によるペンタセンキノンダイマーの形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高槻百合・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-06-01
• [学会発表] らせん型メタロクリプタンドの合成と分子認識によるらせん反転速度の制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋根茂久・宮下真人・鍋島達弥
  • 学会等名: 第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-05-31
• [学会発表] 開口部に架橋ジアミン配位子をもつ新規かご型コバルト三核錯体の合成とゲスト認識 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮下真人・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 招待講演
• [学会発表] アルカリ金属イオンとの錯形成を利用したペンタセンキノン二量体の形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高槻百合・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 招待講演
• [学会発表] シリル基の除去反応を活用したらせん型亜鉛多核錯体の動的ヘリシティー反転 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西連地志穂・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 招待講演
• [学会発表] Formation of Pentacenequinone Dimer by Sandwich Complexation with Alkali Metal Ion (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuri Takatsuki, Shigehisa Akine, Tatsuya Nabeshima
  • 学会等名: CENIDE-CNMM-TIMS Joint Symposium on Interdisciplinary Nano-Science and Technology
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
  • 招待講演
• [学会発表] Multi-step Helicity Inversion of Helical Multinuclear Complex by Stepwise Metal Exchange (2014)
  • 著者名/発表者名: Shigehisa Akine, Shiho Sairenji, Tatsuya Nabeshima
  • 学会等名: International Symposium on Coordination Programming (ISCP2014)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] キラルカウンターイオンの化学変換によるらせん型錯体の動的ヘリシティー制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西連地志穂・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 第10回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 和歌山
  • 招待講演
• [学会発表] 三つの遷移金属錯体部位をもつメタロクリプタンドの合成と分子認識 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮下真人・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 第10回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 和歌山
  • 招待講演
• [学会発表] キラルなカルボン酸イオンの化学変換を活用したらせん型メタロフォルダマーの動的ヘリシティー制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西連地志穂・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] 直鎖オリゴオキシムの錯形成によるらせん構造の創製と段階的な金属添加による多段階ヘリシティー反転 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西連地志穂・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] 三つのsaloph部位を有するニッケル三核メタロクリプタンドの合成とゲスト認識 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮下真人・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 第3回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] 複数のフェニル基を導入したビピリジンおよびテルピリジン配位子の合成と錯形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林 愛・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 第3回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] クラウンエーテル部位を導入したペンタセンキノンの合成と錯形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高槻百合・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 第3回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] らせん構造をもつニッケル三核メタロクリプタンドの合成と分子認識 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮下真人・秋根茂久・鍋島達弥
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 西原
  • 招待講演
• [学会発表] Stepwise Helicity Inversion of Helical Complex by Exchange of Constituent Metal Ions (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiho Sairenji, Shigehisa Akine, Tatsuya Nabeshima
  • 学会等名: The 3rd German-Japan Nanoworkshop ~ Energy Conversion and Storage ~
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Multi-step helicity inversion of helical oligooxime complex by exchange of constituent metal ions (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiho Sairenji, Shigehisa Akine, Tatsuya Nabeshima
  • 学会等名: 4th Tetrahedron Symposium-Asian Edition
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Development of a rational strategy for helicity inversion of helical metal complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigehisa Akine, Tatsuya Nabeshima
  • 学会等名: 4th Asian Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 招待講演