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螺旋型元素ブロックを用いた多機能性ポリマーの創出

公募研究

研究領域元素ブロック高分子材料の創出
研究課題/領域番号 15H00731
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋大学

研究代表者

廣戸 聡  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (30547427)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードヘリセン / シリコン / コロール / 近赤外吸収 / キラル発光 / ポルフィリン / 超分子 / テトラセン / 近赤外発光
研究実績の概要

今年度は以下の2つの成果を得た。
1. 螺旋構造をもつジピリン金属錯体をもちいて新規ポルフィリンの合成に成功した。具体的には窒素をメゾ位に含むアザコロールを窒素架橋螺旋型ジピリンを金属を作用させることで収率よく合成できることを見出した。さらにこの手法により中心にアルミニウムをもつアザコロールの初めての合成に成功した。さらにジピリンニッケル錯体とケイ素試薬をパラジウム触媒と作用させるとケイ素がメゾ位に導入された初めてのポルフィリン分子、10-シラコロールの合成に成功した。この分子は中心金属に依存して吸収スペクトルが変化し、近赤外光を効率よく吸収する色素であることを明らかにした。このように螺旋構造をもつ分子を前駆体とすることで様々な元素を含むあらたな元素ブロックの創出に成功した。
2. 螺旋構造をもつ元素ブロックであるアザヘリセンを二つ共有結合で連結することで8の字構造をもつ分子の合成に成功した。この分子は溶液中で優れた発光を示し、さらに、高いキラル発光特性を併せもつことを見出した。理論計算および蛍光寿命測定の結果、8の字かつ環状構造となることで分子が剛直になり、発光特性の増大に繋がったと同定した。また、アザヘリセンを基質として様々なπ共役分子とカップリング反応をすることで8の字型二量体、および環状三量体の合成にも成功した。このようにアザヘリセンを元素ブロックとして多量化することにより、これまでになく優れた発光材料の創出に繋がる可能性を示した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 8件、 招待講演 9件)

  • [雑誌論文] 10-Silacorroles Exhibiting NIR Absorption and Emission2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Omori, Satoru Hiroto, Hiroshi Shinokubo
    • 雑誌名

      Chemistry a European Journal

      巻: 印刷中

    • NAID

      120006349126

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of a figure-eight azahelicene dimer with high emission and CPL properties2017

    • 著者名/発表者名
      Ayako Ushiyama, Satoru Hiroto, Junpei Yuasa, Tsuyoshi Kawai, Hiroshi Shinokubo
    • 雑誌名

      Organic Chemistry Frontiers

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 664-667

    • DOI

      10.1039/c6qo00629a

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Free-Base 10-Azacorroles2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Omori, Satoru Hiroto, Hiroshi Shinokubo
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 18 号: 12 ページ: 2978-2981

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b01323

    • NAID

      120005868227

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The synthesis of NiII and AlIII 10-azacorroles through coordination-induced cyclisation involving 1,2-migration2016

    • 著者名/発表者名
      H. Omori, S. Hiroto, H. Shinokubo
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 52 号: 17 ページ: 3540-3542

    • DOI

      10.1039/c5cc10247b

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nitrogen-embedded buckybowl and its assembly with C602015

    • 著者名/発表者名
      H. Yokoi, Y. Hiraoka, S. Hiroto, D. Sakamaki, S. Seki, H. Shinokubo
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 6 号: 1 ページ: 8215-8215

    • DOI

      10.1038/ncomms9215

    • NAID

      120005745626

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Innovative Synthesis and Functions of Curved-π Conjugated Molecules2017

    • 著者名/発表者名
      廣戸 聡
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Concise Synthesis of Curved-π Conjugated Molecules2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Hiroto
    • 学会等名
      IUPAC 12th International Conference on Novel Materials and their Synthesis
    • 発表場所
      Changsha (China)
    • 年月日
      2016-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ねじれたポルフィリン多量体の合成と動的挙動の制御2016

    • 著者名/発表者名
      廣戸 聡
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Highly-twisted porphyrin oligomers: Synthesis, characterization and applications2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Hiroto, Hiroshi Shinokubo
    • 学会等名
      Ninth International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
    • 発表場所
      Nanjing (China)
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Nitrogen-Embedded Buckybowl and Its Strong Association Behavior with C602016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Hiroto
    • 学会等名
      229th ECS Meeting
    • 発表場所
      San Diego (USA)
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and substituent effect of π-extended helicenes based on tetracenes2016

    • 著者名/発表者名
      廣戸 聡、松野崇志、忍久保洋
    • 学会等名
      第96日本化学会春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Creation of novel three-dimensional π-conjugated element blocks with highly curved surface2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Hiroto
    • 学会等名
      University of Arizona
    • 発表場所
      アリゾナ
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヘテロ元素を含むπ曲面分子の合成および機能性の創出2016

    • 著者名/発表者名
      廣戸 聡
    • 学会等名
      第11回有機元素セミナー
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二次元π共役分子を素材とした新規機能性曲面構造の創出2016

    • 著者名/発表者名
      廣戸 聡
    • 学会等名
      丸山研究奨励賞受賞講演
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ケイ素およびリンを含む新規ポルフィリノイドの合成2015

    • 著者名/発表者名
      大森 裕土・廣戸 聡・武田 洋平・南方 聖司・忍久保 洋
    • 学会等名
      第42回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Creation of novel three-dimensional π-conjugated element blocks with highly curved surface2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Hiroto
    • 学会等名
      Mini-symposium
    • 発表場所
      Virginia Commonwealth Univeristy
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒドロキシテトラセンの酸化を用いたオキサヘリセンの合成2015

    • 著者名/発表者名
      松野崇志・廣戸聡・忍久保洋
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 10-アザコロールの汎用的合成法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      大森裕土・廣戸聡・忍久保洋
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 中心に窒素原子をもつバッキーボウルの合成と物性の解明2015

    • 著者名/発表者名
      横井寛生・平岡勇哉・廣戸聡・酒巻大輔・関修平・忍久保洋
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Novel Synthetic Method of Nickel(II) Azacorroles from Nitrogen Bridged Dipyrrin Delivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Omori, Satoru Hiroto, Hiroshi Shinokubo
    • 学会等名
      The 7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of highly strained molecules through oxidative fusion of aminophenanthrenes2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Yokoi, Satoru Hiroto, Hiroshi Shinokubo
    • 学会等名
      16th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • 発表場所
      マドリッド
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Emissive Oxahelicene through Oxidation of Hydroxyanthracene2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Matsuno, Hiroto Satoru, Hiroshi Shinokubo
    • 学会等名
      8th International Conference on Materials for Advanced Technologies of the Materials Research Society of Singapore
    • 発表場所
      シンガポール
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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