| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H04586
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
石田 真敏 九州大学, 工学研究院, 助教 (60706951)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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)
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| キーワード | π共役 / キラリティー / オリゴピロール / 金属錯体 / 幾何構造 / キラリティ / トポロジカルキラリティ / 幾何構造キラリティ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の主となる概要は、既知の代表的なトポロジカルなキラル骨格に「導電性や近赤外光物性」等の機能を附与させた新奇なキラル分子材料の開発である。具体的なターゲットとして、らせん状に巻かれたコイル状骨格に共役したπ軌道を組み込んで、コイル内部に複数の常磁性金属イオンを配位し、固定された螺旋構造を形成することで、未踏のソレノイド分子創製の可能性を示す材料フロンティアになると期待される。
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| 研究実績の概要 |
ヘリカル/ノット/メビウスリングなどの数学的幾何学理論に基づく物質科学、およびその形状特有の高度機能を発現する分子科学が近年目覚ましく発展している。これら特異なキラル構造にπ共役骨格を組み込むことで、新たな光機能性マテリアルとして、刺激応答センサー、不斉認識プローブ等の応用展開が期待される。
本研究計画の次年度においては、新たな合成アプローチによる、金属塩との反応によってヘリカル状のねじれた2種のN混乱ポルフィリン二量体のワンポット合成に成功した。この特異なπ共役骨格に起因する巨大π共役系の近赤外光吸収帯は1000nmを超え、大きな光音響信号を示す色素群としても機能する化合物であることを見出した。
さらに、前年度までに報告していた銅コロール異性体の酸化的反応性を検討する中で、内環炭素部位で共有結合した積層二量体が生じることを見出した。その構造に着目すると、sp3炭素部位は不斉中心を有しており、ラセミ化することなく光学分割することが可能であり、コロール間の励起子カップリングによって近赤外領域にまで伸長したコットン効果を示すことを明らかにした。この時、コロール配位子の菅周辺部位を修飾した誘導体を用いることで、軸不斉を持つ積層二量体が生じることも見出した。
領域内共同研究においては、A0の井本グループと共同で、様々な置換基を有する単座ヒ素配位子をもちいてエチニル置換ポルフィリンとの銅フリー薗頭クロスカップリング反応を検討した結果、比較的高い活性があることを見出した。
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| 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。
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| 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。
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