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2013 年度 実績報告書

精密合成による環拡張ポルフィリンの機能設計

研究課題

研究課題/領域番号 13J00514
研究機関京都大学

研究代表者

森 裕貴  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

キーワードポルフィリン / ヘキサフィリン / アヌレノアヌレン / ハイブリッド / 環拡張ポルフィリン / ポルフィリンテープ
研究概要

本年度は当初の計画通り、複数の共役系を有する分子内架橋型環拡張ポルフィリンの合成、およびポルフィリン-ヘキサフィリンハイブリッド型多量体の合成を検討した。
前者の研究においては、m-フェニレン、2,5-チエニレン、2,5-ピリレン架橋された26πヘキサフィリンを合成し、その物性評価を行った。各種スペクトル測定の結果、m-フェニレン架橋ヘキサフィリンは26π共役系に由来する物性のみを示すのに対し、2,5-チエニレン架橋ヘキサフィリンは、26πヘキサフィリンのみならず、18πチアポルフィリンの共役の寄与が同時に存在することを明らかとした。また2,5-ピリレン架橋ヘキサフィリンは、磁気物性としては18πポルフィリンに由来する物性を示したが、過渡吸収スペクトルの測定結果から、励起状態では従来の芳香族ポルフィリン類縁体とは全く異なる挙動を示すことが確認された。
後者の研究においては、メゾーメゾ結合ポルフィリン-ヘキサフィリン-ポルフィリンハイブリッド三量体の合成法を確立し、その多量化および縮環反応に成功した。多量化反応は収率において改善の余地は存在するが、現時点で対応する12量体までを単離することに成功している。縮環反応においては、従来の三重縮環ポルフィリン多量体に用いられている条件、すなわちジクロロジシアノベンゾキノンとスカンジウムトリフラートを用いることにより、対応する三重縮環ポルフィリン-ヘキサフィリン-ポルフィリンハイブリッド三量体を得た。この三重縮環ハイブリッド三量体はおよそ1900nm付近に鋭い極大吸収を有し、この値は従来の三重縮環ポルフィリン多量体のものと比較すると、およそ6量体のそれに匹敵する。したがって、このような三重縮環多量体の最大吸収波長の長波畏シフトという点においては、本研究で用いたヘキサフィリンユニットは、およそポルフィリンユニット4個分の働きをしていることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の計画では、いずれの研究においても合成経路の確立が年度の目標であったが、研究が想定よりも順調に進捗し、物性測定やさらにその後の反応条件の検討を行うことができたため。

今後の研究の推進方策

本年度確立した合成法を基本とし、置換基効果や分子骨格大幅な改良等の検討を行う。付随して、本年度に合成した化合物の物性を基準とし、新たに合成した新規化合物の物性評価も行い、得られた結果を合成にフィードバックし、より良い物性を有する分子を模索する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Diprotonated [28] Hexaphyrins (1.1. 1.1. 1.1) : Triangular Antiaromatic Macrocycles2014

    • 著者名/発表者名
      S. -i. Ishida, T. Higashino, S. Mori, H. Mori, N. Aratani, T, Tanaka, J. M. Lim, D. Kim, A. Osukat
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 53 ページ: 3427-3431

    • DOI

      10.1002/anie.201400301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gold (III)-Iridium (III) Hybrid Complexes of Hexaphyrin (1.1. 1.1. 1)2013

    • 著者名/発表者名
      K. Naoda, H. Hori, A. Osuka
    • 雑誌名

      Chemistry-An Asian Journal

      巻: 8 ページ: 1395-1398

    • DOI

      10.1002/asia.201300320

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bottom-Up Synthesis of Bis (triisopropylsilyI) ethynyl Hexaphyrin Bearing an Unsubstitutod meso-Carbon2013

    • 著者名/発表者名
      H. Mori, K. Naoda, A. Osuka
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 2 ページ: 600-605

    • DOI

      10.1002/ajoc.201300061

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Marriage of Peripherally-Metallated and Directly-Linked Porphyrins : Bromidobis (Phosphine) Platinun (II) as a Cation-Stabilizing Substituent on Directly-Linked and Fused Triply-Linked Diporphyrinse2013

    • 著者名/発表者名
      R. D. Hartnell, T. Yoneda, H. Mori, A. Osuka, D. P. Arnold
    • 雑誌名

      Chemistry-An Asian Journal

      巻: 8 ページ: 2670-2679

    • DOI

      10.1002/asia.201300633

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modulation of Dual Electronic Circuits of [26] Hexaphyrins Using Internal Aromatic Straps2013

    • 著者名/発表者名
      H. Mori, J. M. Lim, D. Kim, A. Osuka
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 52 ページ: 12997-13001

    • DOI

      10.1002/anie.201308545

    • 査読あり
  • [学会発表] ポルフィリン-ヘキサフィリンハイブリッド多量体の合成と物性2014

    • 著者名/発表者名
      森 裕貴, 田中 隆行, 大須賀 篤弘
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2014-03-29
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Porphyrin-Hexaphyrin-Porphyrin Triads2014

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Mori and Atsuhiro Osuka
    • 学会等名
      2014 KAIST-KYOTO-NTHU Junior Chemist Symposium
    • 発表場所
      Paejeon (Korea)
    • 年月日
      2014-02-11
  • [学会発表] ポルフィリン-ヘキサフィリンハイブリッド多量体の合成と物性2013

    • 著者名/発表者名
      森 裕貴, 大須賀 篤弘
    • 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(東京都)
    • 年月日
      2013-09-07
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of Porphyrin-Hexaphyrin-Porphyrin Triads2013

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Mori and Atsuhiro Osuka
    • 学会等名
      15th International Symposium on Novel Arometic Compounds (ISNA15)
    • 発表場所
      Taipei (Taiwan)
    • 年月日
      2013-08-01
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of Porphyrin-Hexaphyrin-Porphyrin Triad2013

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Mori and Atsuhiro Osuka
    • 学会等名
      Challenges in Organic Materials and Supramolecular Chemistry in the International Symposia on Advancing the Chemical Sciences (ISACSlO)
    • 発表場所
      Kyoto University (Japan)
    • 年月日
      2013-06-21

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公開日: 2015-07-15  

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