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電気的スイッチによる反応点制御を用いた拡張π電子系分子の集積的合成法の開発

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 24106730
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
研究機関岡山大学

研究代表者

光藤 耕一  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (40379714)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード有機電解合成 / 集積化 / カップリング反応 / ジイン / 蛍光ソルバトクロミズム / ベンゾチオフェン / ホモカップリング
研究概要

本研究では複数の反応点を有するπユニットを連結する際に、電気のオン・オフのスイッチングをファクターとして逐次的に反応点を切り換えることにより、反応を集積化し(時間的集積化)、複数のπユニットを任意に連続的に連結した拡張π電子系分子を構築することを目的とする。昨年度までに、複数の反応点を有する基質の反応点を電気のオン・オフによって切り換える手法を確立し、π拡張ジイン、π拡張アルキン、テトラアレーンの合成を確立すると共に、得られた両末端にジメチルアミノ基を有するビス(ビアリール)ブタジエンが全く対称な非極性分子であるにもかかわらず蛍光ソルバトクロミズムを示すことを明らかとした。平成25年度は基質一般性の拡張をめざし、特にジイン合成反応の基質適用範囲を拡張しヘテロアリール基としてベンゾチオフェン骨格を導入することと、得られたπ拡張ジインの分子変換、それら拡張π電子系分子の物性評価を目的とした。また蛍光ソルバトクロミズムの構造物性相関についても精査した。
連続的カップリング反応として、電気化学的な3-ブロモ-2-エチニルベンゾチオフェンの酸化的ホモカップリング反応を一段階目(スイッチON)、それに引き続く非通電条件下でのアリールボロン酸との鈴木-宮浦反応(スイッチOFF)を二段階目とする時間集積型反応を開発した。
昨年度見いだした蛍光ソルバトクロミズムを示すアミノ基を導入したπ拡張ジインについては、種々の誘導体を合成すると共に、アルキン鎖長の異なる類縁体の合成も行い、分子構造と蛍光ソルバトクロミズムの相関についての検討も行なった。アルキン鎖長の異なる誘導体を合成したところ、アルキンがないテトラアレーンでも、蛍光ソルバトクロミズムを示すが、アルキン鎖長が伸長するにつれ、溶媒による蛍光波長の変化が顕著になることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Remarkable Enhancement of the Rate of the Intramolecular Morita-Baylis-Hillman Reaction by the Combination of a Nucleophilic Catalyst and 1,3-Diphenyl-2-thiourea2014

    • 著者名/発表者名
      Mandai, H.; Shimowaki, K.; Mitsudo, K.; Suga, S.
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 3 号: 4 ページ: 437-441

    • DOI

      10.1002/ajoc.201402001

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文]2013

    • 著者名/発表者名
      Mitsudo、K.; Harada、J.; Tanaka、Y.; Mandai、H.; Nishioka、Tanaka、H.; Wakamiya、A.; Murata、Y.; Suga、S.
    • 雑誌名

      J. Org. Chem

      巻: 78 号: 6 ページ: 2763-8

    • DOI

      10.1021/jo302652r

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electro-reductive Halogen#8211;Deuterium Exchange and Methylation of Aryl Halides in Acetonitrile2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 81

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recyclable Palladium Catalyst in PEG/CH3CN Biphasic System for Electro-oxidative Wacker-type Reaction2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 81

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Site-selective sequential coupling reactions controlled by “ Electrochemical Reaction Site Switching”:a straightforward approach to 1,4-bis(diaryl)buta-1,3-diynes2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsudo, K.; Kamimoto, N.; Murakami, H.; Mandai, H.; Wakamiya, A.; Murata, Y.; Suga, S.
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 10 号: 48 ページ: 9562-9569

    • DOI

      10.1039/c2ob26567b

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Nitrogen-Bridged Terthiophenes by Tandem Buchwald-Hartwig Coupling and Their Properties2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsudo, K.; Shimohara, S.; Mizoguchi, J.; Mandai, H.; Suga, S.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 14 号: 11 ページ: 2702-2705

    • DOI

      10.1021/ol300887t

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electro-reductive cyclization of aryl halides promoted by fluorene derivatives2012

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 82 ページ: 444-449

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2012.03.130

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] チオフェンによりπ拡張したデヒドロ[18]アヌレンの合成と物性評価2014

    • 著者名/発表者名
      神本奈津代・光藤耕一・菅誠治
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的な反応点制御に基づくアミノ基を有するビス(ジアリール)ブタジインの合成と物性評価2013

    • 著者名/発表者名
      中村成明
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学くさつキャンパス
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的な反応点制御に基づく連続的カップリング反応によるビス(ジアリール)ブタジインの合成と物性評価2013

    • 著者名/発表者名
      神本奈津代・中村成明・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第37回有機電子移動化学討論会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的な反応点制御に基づくアミノ基を有するビス(ジアリール)ブタジインの合成と 物性評価2013

    • 著者名/発表者名
      中村成明・神本奈津代・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第37回有機電子移動化学討論会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] π拡張ヘキサ-2-チエニルベンゼンの合成と電気化学的特性2013

    • 著者名/発表者名
      田中 陽・原田淳司・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第37回有機電子移動化学討論会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電解法により発生させた有機ジカチオン種を触媒とした向山アルドール反応の制御2013

    • 著者名/発表者名
      岡村勇哉・大西由起・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第37回有機電子移動化学討論会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ヘキサ-2-チエニルベンゼン誘導体の合成及び物性2013

    • 著者名/発表者名
      田中 陽・原田 淳司・光藤 耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第24回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的な反応点制御に基づくビス(ジアリール)ブタジインの合成とヘテロ芳香環への変換および物性評価2013

    • 著者名/発表者名
      神本 奈津代・光藤 耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第24回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Rh触媒による[2 + 2 + 2]付加環化反応と鈴木-宮浦カップリングによるπ拡張ヘキサ(2-フリル)ベンゼンの合成2013

    • 著者名/発表者名
      光藤 耕一・原田 淳司・田中 陽・菅 誠治
    • 学会等名
      第 60 回 有機金属化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的な反応点制御を利用したビス(ジアリールブタジインの合成とヘテロ芳香環への変換2013

    • 著者名/発表者名
      神本奈津代・中村成明・光藤耕一・菅誠治
    • 学会等名
      第30回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      せとうち児島ホテル
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Rh/アミン触媒による[2 + 2 + 2]付加環化と続く鈴木-宮浦カップリングによる π 拡張ヘキサ(2-フリル)ベンゼン誘導体の合成2013

    • 著者名/発表者名
      光藤 耕一・原田 淳司・田中 陽・菅 誠治
    • 学会等名
      第30回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      せとうち児島ホテル
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] π拡張ヘキサ-2-フリルベンゼン及びヘキサ-2-チエニルベンゼンの効率的合成とその電気化学的特性2013

    • 著者名/発表者名
      光藤耕一・原田淳司・田中陽・菅誠治
    • 学会等名
      2013年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Pd-Catalyzed Site-Selective Sequential Coupling Reactions Controlled by “Electrochemical Reaction Site Switching (e-RSS)”: a Straightforward Approach to 1,4-Bis(diaryl)buta-1,3-diynes2013

    • 著者名/発表者名
      Natsuyo Kamimoto, Nariaki Nakamura, Koichi Mitsudo, Seiji Suga
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Organic Reactions
    • 発表場所
      Taipei
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Alkylene-linked Bis(dithienopyrrole)s and Bis(dibenzothienopyrrole)s2013

    • 著者名/発表者名
      Seiji Suga, Jun Mizoguchi, Shuichi Shimohara, Koichi Mitsudo
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Organic Reactions
    • 発表場所
      Taipei
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Hexa(2-furyl)benzenes and Their π-Extended Derivatives2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo, Jyunji Harada, Yo Tanaka, Seiji Suga
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Organic Reactions
    • 発表場所
      Taipei
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Integrated Synthesis of π-Extended Hexa(2-furyl)benzenes by Rh-catalyzed Cyclotrimerization and the Following Suzuki-Miyaura Coupling2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo, Jyunji Harada, Yo Tanaka, Seiji Suga
    • 学会等名
      The Eighth International Symposium on Integrated Synthesis
    • 発表場所
      Nara
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Site-Selective Sequential Coupling Reactions Controlled by "Electrochemical Reaction Site Switching": a Straightforward Approach to 1,4-Bis(diaryl)-1,3-butadiynes2013

    • 著者名/発表者名
      Natsuyo Kamimoto, Nariaki Nakamura, Koichi Mitsudo, Seiji Suga
    • 学会等名
      The Eighth International Symposium on Integrated Synthesis
    • 発表場所
      Nara
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Bis(diaryl)butadiynes Bearing Two Amino Moieties by Electrochemical Reaction Site Switching and Their Solvatochromic Fluorescence2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo, Natsuyo Kamimoto, Nariaki Nakamura, Seiji Suga
    • 学会等名
      The 4th German-Japanese Symposium on Electrosynthesis
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of New Classes of Dithienopyrrole Derivatives2013

    • 著者名/発表者名
      Seiji Suga, Jun Mizoguchi, Shuichi Shimohara, Koichi Mitsudo
    • 学会等名
      The 4th German-Japanese Symposium on Electrosynthesis
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Construction of π-Extended Butadiynes by Electrochemical Reaction Site Switching2013

    • 著者名/発表者名
      Natsuyo Kamimoto, Nariaki Nakamura, Koichi Mitsudo, Seiji Suga
    • 学会等名
      The 4th German-Japanese Symposium on Electrosynthesis
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的な反応点制御に基づくビス(ジアリール)ブタジインの合成と材料化学への応用2013

    • 著者名/発表者名
      神本奈津代
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学くさつキャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Site-Selective Sequential Coupling Reactions Controlled by “Electrochemical Reaction Site Switching (e-RSS)”: a Straightforward Approach to 1,4-Bis(diaryl)butadiynes2012

    • 著者名/発表者名
      Natsuyo Kamimoto
    • 学会等名
      The Twelfth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 発表場所
      リーガロイヤル京都
    • 年月日
      2012-11-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Site-Selective Sequential Coupling Reactions Controlled by Electrochemical Reaction Site Switching: a Straightforward Approach to Tetraarylbutadiynes2012

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo
    • 学会等名
      XXV International Conference on Organometallic Chemistry
    • 発表場所
      Lisbon University, ポルトガル
    • 年月日
      2012-09-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的な反応点制御に基づく連続カップリングよるビス(ジアリージアリール)ブタジインの合成2012

    • 著者名/発表者名
      神本奈津代
    • 学会等名
      第5回 臭素化学懇話会年会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 菅研究室web site

    • URL

      http://achem.okayama-u.ac.jp/reacteng/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 合成プロセス化学研究室:菅研究室

    • URL

      http://achem.okayama-u.ac.jp/reacteng/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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