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2009 年度 実績報告書

新規共役ポルフィリノイドの開発とその集積化による高次π空間の構築

計画研究

研究領域高次π空間の創発と機能開発
研究課題/領域番号 20108006
研究機関京都大学

研究代表者

大須賀 篤弘  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80127886)

キーワードポルフィリン / 環拡張ポルフィリン / 芳香族性 / メビウス芳香族性 / 非線形光学応答 / サブポルフィリン / ポルフィリンチューブ / 2光子吸収断面積
研究概要

芳香族性におけるトポロジーという新しい課題として、メビウス芳香族性の化学の展開を行った。オクタフィリンやヘプタフィリンやヘキサフィリンなどの環拡張ポルフィリンを非極性溶媒中で、プロトン化することにより、捻れた分子構造と明確な芳香族性を持つメビウス芳香族性が生成することを見いだした。また、[26]ヘキサフィリンを単に酢酸中で加熱するだけで、側鎖にベンゾピラン環が縮環した生成物が得られ、これがメビウス芳香族性をしめすことを明らかにし、このメビウス芳香族性分子の光物性を明らかにした。これらの成果は、国際的に非常に大きな反響を呼びつつある。また、環縮小ポルフィリンとしてサブポルフィリンの化学の展開も行った。まず、メゾ位にチエニル基を導入し、その後、ラレーニッケルで還元することにより、脱硫還元によって、メゾアルキルポルフィリンを合成した。これにより、純粋にサブポルフィリン骨格だけの電気化学特性や光化学特性を明らかにすることができた。また、大きな芳香環置換基をメゾに導入したサブポルフィリンの合成も行った。また、我々が独自に開発したC-H結合活性化型ホー素化反応を基に、ピロールやチオフェンやジピロメテンで架橋した環状ポルフィリン多量体を合成した。また、架橋部にポルフィリンオリゴマーを用いたポルフィリン多量体の合成も行い。最大ポルフィリン7量体の結晶構造を得た。これは、単分散のポルフィリン多量体として、結晶構造の確定した世界最大の分子である。この合成法の延長として、ポルフィリンが二箇所でピリヂンにより架橋された2量体、3量体を合成しその結晶構造が、大きく撓んだ構造であることを発見した。これを基に、ポルフィリン4量体では完全に環状になったポルフィリンチューブとでも言うべき、分子になるのでないかと創案し、関連の反応を調べたところ、環状ポルフィリン4量体ポルフィリンチューブの単離に成功した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Fully π-Conjugated Helices from Oxidative Cleavage of meso-Aryl Substituted Expanded Porphyrins2010

    • 著者名/発表者名
      S.Saito, K.Furukawa, A.Osuka
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 132

      ページ: 2128-2129

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Capped Subporphyrins2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Inokuma, A.Osuka
    • 雑誌名

      Chem.Eur.J. 15

      ページ: 6863-6876

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile Formation of a Benzopyrane-Fused [28]Hexaphyrin That Exhibits Distinct Mobius Aromaticity2009

    • 著者名/発表者名
      S.Tokuji, J.-Y.Shin, K.S.Kim, J.M.Lim, K.Youfu, S.Saito, D.Kim, A.Osuka
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 131

      ページ: 7240-7241

    • 査読あり
  • [学会発表] 電子的に新規なポルフィリノイドの開発と展開2010

    • 著者名/発表者名
      大須賀篤弘
    • 学会等名
      第90日本化学会春季年会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス(大阪)
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] Exploration of Novel Porphyrinoids with Interesting Electronic Properties : Aromaticity and Topology2009

    • 著者名/発表者名
      大須賀篤弘
    • 学会等名
      the 2009 NOZOE MEMORIAL LECTURE, 13th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-13)
    • 発表場所
      ルクセンブルグ
    • 年月日
      20090719-20090724
  • [学会発表] 新しいポルフィリンの合成と光物性2009

    • 著者名/発表者名
      大須賀篤弘
    • 学会等名
      特定領域研究「光-分子強結合場」研究代表者三澤弘明、特別講演
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-05-08

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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