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複素五員環を連結させた分子コイルの創製

公募研究

研究領域感応性化学種が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 25109536
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
研究機関首都大学東京

研究代表者

西長 亨  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (30281108)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2013年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード有機導体 / らせん構造 / オリゴマー
研究実績の概要

チオフェン環のβ位に分子間相互作用を抑制するフェニル基を導入したベンゾジチオフェンユニットを合成し、さらにその両端にラジカルカチオン種を安定化させ高いπダイマー形成能を示すチオフェン環のβ位にCH3O-基を導入したジチエニルピロールユニットをクロスカップリングさせた分子を合成した。さらにそのジカチオン種が、中央のベンゼン環の芳香族性に由来し、高いジラジカル性を発現することを理論計算および吸収スペクトルの波形から確認した。そのカチオン状態でのキノイド構造への変化において、ピロールのN-CH3基とチオフェンのβ位の置換基間の立体反発から、通常の安定配座であるtrans体が不利となり、cis-cis体の方が安定化すると期待され、らせん構造を有するオリゴマーの超分子構造体の構築に向けた新たな知見を得ることができた。
一方、本研究課題に関連して、部分被覆構造をもつオリゴチオフェンで取り囲まれた金微粒子のキャスト膜が、ヨウ素ドープにより伝導度の高いスイッチング機能を有することを示し、理論計算の結果とTEMの観測結果を合わせて、部分被覆により金微粒子間の距離が引き離されることにより中性状態で絶縁性を示す一方、カチオン状態で期待されるπダイマー形成により伝導度が高まることが起因しているという結論を導いた。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Efficient Synthesis, Structure, and Complexation Studies of Electron-Donating Thiacalix[n]dithienothiophene2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Inoue, Masashi Hasegawa, Tohru Nishinaga, Kenji Yoza, Yasuhiro Mazaki
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 54 号: 9 ページ: 2734-2738

    • DOI

      10.1002/anie.201410970

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Structures, and Photophysical Properties of pi-Expanded Oligothiophene 8-Mers and Their Saturn-like C60 Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Shimizu, Jose D. Cojal Gonzalez, Masashi Hasegawa, Tohru Nishinaga, Tahmina Haque, Masayoshi Takase, Hiroyuki Otani, Jurgen P. Rabe, Masahiko Iyoda
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 号: 11 ページ: 3877-3885

    • DOI

      10.1021/jacs.5b00291

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Conductive Properties of Gold Nanoparticles Protected by Partially Bicyclo[2.2.2]octene-Annelated and Methylthio End-Capped Oligothiophene Thiolates2014

    • 著者名/発表者名
      Masaki Tateno, Masayoshi Takase, Tohru Nishinaga
    • 雑誌名

      Chem. Mater.

      巻: 26 号: 12 ページ: 3804-3810

    • DOI

      10.1021/cm501438j

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multifunctional π-Expanded Macrocyclic Oligothiophene 6-Mers and Related Macrocyclic Oligomers2014

    • 著者名/発表者名
      Iyoda, M.; Tanaka, K.; Shimizu, H.; Hasegawa, M.; Nishinaga, T.; Nishiuchi, T.; Kunugi, Y.; Ishida, T.; Otani, H.; Sato, H.; Inukai, K.; Tahara, K.; Tobe, Y.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 136 号: 6 ページ: 2389-2396

    • DOI

      10.1021/ja4101744

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pyrrole-Fused Azacoronene Family: The Influence of Replacement with Dialkoxybenzenes on the Optical and Electronic Properties in Neutral and Oxidized States2013

    • 著者名/発表者名
      M. Takase, T. Narita, W. Fujita, M. S. Asano, T. Nishinaga, H. Benten, K. Yoza, K. Müllen
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc

      巻: 135 号: 21 ページ: 8031-8040

    • DOI

      10.1021/ja402371f

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Donor-Acceptor Segregated Paracyclophanes Composed of Naphthobipyrrole and Stacked Fluoroarenes2013

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Takase, Ayumi Inabe, Yuki Sugawara, Wataru Fujita, Tohru Nishinaga, Kotohiro Nomura
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 15 号: 13 ページ: 3202-3205

    • DOI

      10.1021/ol400882q

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dithieno[3,4-b:3’,4’-d]thiophene-Annelated Antiaromatic Planar Cyclooctatetraene with Olefinic Protons2013

    • 著者名/発表者名
      K. Aita, T. Ohmae, M. Takase, K. Nomura, H. Kimura, T. Nishinaga
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 15 号: 14 ページ: 3522-3525

    • DOI

      10.1021/ol401125f

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Substituents on the Structure, Stability, and pi-Dimerization of Dithienylpyrrole Radical Cations2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nishinaga, T. Kageyama, M. Koizumi, K. Ando, M. Takase, M. Iyoda
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 78 号: 18 ページ: 9205-9213

    • DOI

      10.1021/jo401453s

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] チオフェンピロール混合リゴマの酸化種会を利用する集積体の構築2015

    • 著者名/発表者名
      西長 亨・赤羽根敬弘・影山敬弘・高瀬拓哉・野村琴広・真﨑康博
    • 学会等名
      第95日本化学会春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 環状オリゴピロールの合成と物性2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木柊吾 ・高瀬雅祥 ・野村琴広 ・西長 亨
    • 学会等名
      第95日本化学会春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 部分被覆オリゴチオフェンで保護された金微粒子の導電特性2014

    • 著者名/発表者名
      舘野 将輝・高瀬 雅祥・西長 亨
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] πダイマーを利用したチオフェンピロール混合オリゴマーの酸化種における集積体の構築2014

    • 著者名/発表者名
      影山拓哉, 高瀬雅祥, 野村琴広, 西長 亨
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Self-Association and its Steric Control of Cationic Oligothiophenes2013

    • 著者名/発表者名
      Tohru Nishinaga
    • 学会等名
      2013 Physical Organic Chemistry Gordon Research Conference
    • 発表場所
      Plymouth, NH
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Self-Association and its Steric Control of Cationic Oligothiophenes2013

    • 著者名/発表者名
      Tohru Nishinaga
    • 学会等名
      2013 ACS National Meeting
    • 発表場所
      Indianapolice, IN
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新奇オリゴチオフェン類の設計・合成と機能化2013

    • 著者名/発表者名
      西長 亨
    • 学会等名
      第7回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      高崎
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of substituents on the structure, stability, and π-dimerization of dithienylpyrrole radical cations2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kageyama, M. Koizumi, M. Takase, K. Nomura, T. Nishinaga
    • 学会等名
      15th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • 発表場所
      Taipei
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] チオフェンピロール混合オリゴマーのπダイマー形成制御2013

    • 著者名/発表者名
      影山拓哉, 高瀬雅祥, 野村琴広, 西長 亨
    • 学会等名
      第40回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Chemical Science of pi-Electron Systems2015

    • 著者名/発表者名
      Tohru Nishinaga
    • 総ページ数
      21
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] http://www.comp.tmu.ac.jp/tmuorg/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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