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集積アルキニル化による機能性芳香族アセチレンの高効率合成

公募研究

研究領域反応集積化の合成化学 革新的手法の開拓と有機物質創成への展開
研究課題/領域番号 22106543
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
研究機関岡山理科大学

研究代表者

豊田 真司  岡山理科大学, 理学部, 教授 (80207646)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2010年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード反応集積 / エチニル化 / Sonogashiraカップリング / 二重脱離反応 / 機能性芳香族化合物 / ワンポット法 / ワンショット法 / アントラセン / アルキニル化 / クロスカップリング反応 / 時空間集積反応 / 蛍光性物質
研究概要

複数のエチニル化反応を集積することにより、機能性エチニルアントラセン誘導体の合成法の効率化に取り組んだ。発光および光応答機能が期待される非対称置換9,10-ビス(フェニルエチニル)アントラセン(BPEA)誘導体を標的化合物とした。10-プロモ-9-アントラアルデヒドに対してフェニルエチンとのSonogashiraカップリング続いてベンジルスルホン誘導体とのワンショット二重脱離反応(同一時空間集積)を行うと、高い全収率で目的化合物が得られた。反応の順番を逆にしても良好な結果が得られた。2つの反応をワンポット法(時間集積)で行うために反応条件を最適化した結果、Sonogashiraカップリングの反応溶液に二重脱離の試薬を一挙に加えると反応が円滑に進行した。以上の方法により、一方のフェニル基にメチル、ブロモ、ニトロ基などの置換基をもつ新規非対称BPEA誘導体を効率的に合成することに成功した。これらの反応をさらに組み合わせて、共役を伸長したBPEA誘導体およびBPEAオリゴマーを合成した。合成した芳香族アセチレンの紫外可視吸収スペクトル、蛍光スペクトルおよび蛍光量子収率を測定し、光学的な性質と機能性を関連化合物と比較した。
アントラセンとアントラキノンを組み合わせたハイブリッド型環状アセチレン化合物を合成した。これらの化合物はパイ-パイ相互作用のために、溶液中で比較的強く会合して二量体を形成する。STM測定を行うと、液体/グラファイト界面において層状の規則的な分子配列が観測された。このような配列様式を決定する要因を、分子間相互作用の観点から考察した。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (18件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Construction of Novel Molecular Architectures from Anthracene Units and Acetylene Linkers2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Toyota
    • 雑誌名

      Pure Appl.Chem.

      巻: 84 号: 4 ページ: 917-929

    • DOI

      10.1351/pac-con-11-09-07

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of Higher 1,8-Anthrylene-Alkynylene Structures : Synthesis, Structures, and Conformational Analysis of Cyclic Hexamer and Dodecamer2011

    • 著者名/発表者名
      Shinji Toyota, 他
    • 雑誌名

      Bull.Chem.Soc.Jpn.

      巻: 84 号: 8 ページ: 829-838

    • DOI

      10.1246/bcsj.20110121

    • NAID

      130004152957

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemistry of Anthracene-Acetylene Oligomers. XVIII. Construction and Structures of Belt-Shaped Macrocyclic Oligomers with Anthracene Units and Acetylene Linkers and Resolution of Chiral Derivatives2011

    • 著者名/発表者名
      Takeharu Ishikawa, 他
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 84 号: 7 ページ: 729-740

    • DOI

      10.1246/bcsj.20110066

    • NAID

      130004152942

    • ISSN
      0009-2673, 1348-0634
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Introduction of Two Anthracene Moieties into Perylenebis(dicarboximide) Core by Suzuki-Miyaura Coupling toward Construction of Donor-Acceptor-Donor Array2011

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Iwanaga, 他
    • 雑誌名

      Chem.Lett.

      巻: 40 号: 9 ページ: 970-971

    • DOI

      10.1246/cl.2011.970

    • NAID

      10029522142

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How to Construct Chiral Macrocycles from Anthracene Units and Acetylene Linkers2011

    • 著者名/発表者名
      S.Toyota
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 40 ページ: 12-18

    • NAID

      10027654800

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemistry of Anthracene-Acetylene Oligomers XVII. Synthesis, Structure, and Dynamic Behavior of 1,8-Anthrylene Pentamers and Hexamers with Acetylene Linkers2010

    • 著者名/発表者名
      S.Toyota, 他
    • 雑誌名

      Organic Biomolecular Chemistry

      巻: 8 ページ: 4997-5006

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and spectroscopic study of phenylene-(poly)ethynylenes substituted by amino or amino/cyano groups at terminal(s) : electronic effect of cyano group on charge-transfer excitation of acetylenic π-systems2010

    • 著者名/発表者名
      J.-K.Fang, 他
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 66 ページ: 5479-5485

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rotational Isomerism Involving Acetylene Carbon2010

    • 著者名/発表者名
      S.Toyota
    • 雑誌名

      Chemical Reviews

      巻: 110 ページ: 5398-5424

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 様々なエチニル基を導入したアントラセンビスイミド誘導体の合成と分光学的性質2012

    • 著者名/発表者名
      岩永哲夫
    • 学会等名
      第92日本化学会春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-03-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 5,12-ビス(フェニルエチニル)テトラセン誘導体の電子的特性に及ぼす置換基効果2012

    • 著者名/発表者名
      西岡慧太
    • 学会等名
      第92日本化学会春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 反応集積化による非対称BPEA誘導体の効率合成と分光学的性質2012

    • 著者名/発表者名
      間宮大樹
    • 学会等名
      第92日本化学会春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ジアセチレンリンカーで連結した1,8-アントリレン環状5量体の合成と構造2011

    • 著者名/発表者名
      吉川愛美
    • 学会等名
      第5回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      ホテルアゥーナ大阪(大阪府)
    • 年月日
      2011-11-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Integrated Synthesis of Unsymmetrical BPEA Derivatives by Double-Elimination Reaction2011

    • 著者名/発表者名
      Daiki Mamiya
    • 学会等名
      The Seventh International Symposium on Integrated Synthesis (ISIS-7)
    • 発表場所
      舞子(兵庫県)
    • 年月日
      2011-10-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 2つのドナーユニットを組み込んだ芳香族ビスイミド誘導体の合成と性質2011

    • 著者名/発表者名
      岩永哲夫
    • 学会等名
      第22回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 非対称な5,12-ジエチニルテトラセン誘導体の合成と分光学的性質2011

    • 著者名/発表者名
      西岡慧太
    • 学会等名
      第22回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Photophysical Properties of Perylene Bisimide Incorporated with Two Anthracene Donors2011

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Iwanaga
    • 学会等名
      14th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-14)
    • 発表場所
      Eugene(アメリカ)
    • 年月日
      2011-07-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Construction of Novel Architecture from Anthracene Units and Acetylene Linkers2011

    • 著者名/発表者名
      Shinji Toyota
    • 学会等名
      14th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-14)
    • 発表場所
      Eugene(アメリカ)(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 1,8-ジクロロアントラキノンの多エチニル化と生成物の構造決定2011

    • 著者名/発表者名
      津屋卓也, 他
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会(2011)
    • 発表場所
      (日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集)
    • 年月日
      2011-03-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] キラルなトラノファンのラセミ化機構と合成法の検討2011

    • 著者名/発表者名
      河相勝俊, 他
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会(2011)
    • 発表場所
      (日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集)
    • 年月日
      2011-03-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 二重脱離反応と薗頭カップリングを用いた非対称BPEA誘導体の効率的合成2010

    • 著者名/発表者名
      吉田梨絵, 他
    • 学会等名
      第4回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      シーパル須磨(兵庫県)
    • 年月日
      2010-11-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 複数のエチニル基を導入した1-フェニルアントラセン誘導体の選択的合成2010

    • 著者名/発表者名
      惟任亮平, 他
    • 学会等名
      2010年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県)
    • 年月日
      2010-11-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] パイ共役環状骨格をもつキラル分子の設計とエナンチオマー分割2010

    • 著者名/発表者名
      豊田真司, 他
    • 学会等名
      第21回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Structures and Stereochemistry of 1,8-Anthrylene-Ethynylene Cyclic Oligomers2010

    • 著者名/発表者名
      S.Toyota, 他
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Physical Organic Chemistry
    • 発表場所
      BEXCO(釜山,韓国)
    • 年月日
      2010-08-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Structure and Self-Association Properties of Macrocyclic Arylene-Alkynylene Oligomers with 9,10-Anthrylene Units2010

    • 著者名/発表者名
      S.Toyota, 他
    • 学会等名
      Joint Symposium of Post 5th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry and The 6th Symposium on Host-Guest Chemistry
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-06-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and STM Investigation of 1,8-Anthrylene Cyclic Dimers with Acetylene and Diacetylene Linkers2010

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuya, 他
    • 学会等名
      Joint Symposium of Post 5th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry and The 6th Symposium on Host-Guest Chemistry
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-06-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Structures of 1,8-Anthrylene-Ethynylene Macrocyclic Oligomers2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kawakami, 他
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry
    • 発表場所
      奈良県新公会堂(奈良県)
    • 年月日
      2010-06-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://butuyu2.chem.ous.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://butuyu2.chem.ous.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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