| 研究領域 | 配位アシンメトリー：非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質科学 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
19H04577
|
|---|
| 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 | 京都工芸繊維大学 |
|---|
研究代表者 |
井本 裕顕 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 准教授 (40744264)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
|
|---|
| キーワード | 金属錯体化学 / 構造有機化学 / 有機元素化学 / 不斉合成 / 合成化学 / 有機工業化学 / 無機工業化学 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
有機ヒ素化合物は、その合成に揮発性・毒性を有する前駆体を必要とすることから特別な合成設備を要する。そのため、従来は合成研究が忌避されてきた分野であった。申請者は、不揮発性前駆体を用いて安全性の高い合成ルートを開発することでブレークスルーを起こした。本研究では、非対称ヒ素配位子を合成する手法を確立する。「機能発現の中心的役割を担う金属」に対して、直接相互作用する配位点であるヒ素原子上に不斉を導入することで、機能と構造を最もシンプルに設計することのできる系を構築する。これによって生み出される非対称配位圏の可能性は、光機能・触媒作用・分子認識など枚挙に暇がない。
|
| 研究実績の概要 |
本研究では高機能錯体を与えるヒ素配位子を非対称化し、これを高分子化あるいは超分子化することによって集積化した、高次・高機能非対称配位圏を構築することを目的としている。申請者はこれまでに、従来の有機ヒ素化合物合成における最大の課題であった、揮発性・毒性のある合成前駆体の使用を回避し、不揮発性前駆体からの合成ルートを開発してきた。これを最大限に活用し、本研究に取り組んだ。
計画1年目の昨年度に引き続き、ヒ素を不斉中心とする機能団の合成に取り組んだ。含ヒ素五員環共役分子であるアルソールの片側だけにベンゼンが縮環した非対称ベンゾアルソールを合成し、これをモノマーとする合成法を確立した。非対称ベンゾアルソールを主鎖あるいは側鎖に有する高分子の合成にも成功し、目的としていた非対称ヒ素ユニットを高次集積化することを達成した。非対称ベンゾアルソールの光学分割が可能であることも見出しており、キロプティカル特性などが期待できる。さらに、機能性ヒ素錯体の開発として、ヒ素を環骨格に有するアルサクラウンの合成に成功した。申請者は以前に、不斉ホスファクラウンに関する研究を行っていたが、空気に対する不安定性から取り扱いが困難であった。このアルサクラウンは、ヒ素の空気に対する安定性を反映して、不活性ガス雰囲気下でなくても取り扱うことができた。アルサクラウンは、ヒ素上に塩化金を配位することでアルカリ金属の取り込み能が向上する正のアロステリック効果を示すことや、塩化白金錯体の結晶がメタノールを選択的にセンシングできることを見出した。このように、本研究課題において、機能性ヒ素ユニットの高次集積化や新たな機能性ヒ素錯体の開発に成功した。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
