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2017 年度 実績報告書

新規ポリカルボニル化合物の合成と分子認識材料・機能創出への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H06592
研究機関北海道大学

研究代表者

吉岡 翔太  北海道大学, 工学研究院, 助教 (20775770)

研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2018-03-31
キーワードポリカルボニル化合物 / 1,3-ジカルボニル化合物 / 1,4-ジカルボニル化合物 / Paal–Knorr反応 / 分子内アルドール反応 / 構造有機化学 / 錯体化学
研究実績の概要

今年度は昨年度に合成したポリカルボニル化合物のオリゴマーを用いてオリゴフラン、オリゴイソピラゾールへの高効率変換反応を達成し、得られたイソピラゾール配位子を用いた金属との錯体形成などを達成した。また、ポリカルボニル化合物の分子内アルドール反応を用いて、色素化合物へと誘導することにも成功した。
3,3-ジメチルペンタン2,4-ジオンのシリル化と酸化的カップリング反応によって合成した多量体に対してパラトルエンスルホン酸を作用させることで1,4-ジカルボニル部位のみを化学選択的にフラン環へと変換することに成功した。また、ヒドラジンを作用させた場合は1,3-ジカルボニル部位のみがイソピラゾールへと高収率で変換できた。特にこのオリゴイソピラゾールはイミン窒素を配位点として亜鉛イオンやニッケルイオンなど種々の金属イオンと錯形成することを見いだした。亜鉛イオンからは配位高分子が、ニッケルイオンとの錯形成ではディスクリートな錯体が得られた。2量体に対してTFAおよびベンジルアミンを作用させると分子内アルドール反応によってジヒドロペンタレン骨格への環形成が進行することを見いだした。得られたジヒドロペンタレン誘導体に対してジシアノメチレン基を導入することで、固体蛍光を示す有機色素化合物へと変換できることも見いだした。
本研究では、カルボニル基を高密度に持つ脂肪族ポリカルボニル化合物を鍵化合物として新たに合成し、芳香族化合物や配位子、色素分子など様々な機能性物質への変換する新しい分子デザインの可能性を拓くことに成功した。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Oligoacetylacetones as shapable carbon chains and their transformation to oligoimines for construction of metal-organic architectures2018

    • 著者名/発表者名
      Uesaka Mitsuharu、Saito Yuki、Yoshioka Shota、Domoto Yuya、Fujita Makoto、Inokuma Yasuhide
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 1 ページ: 23

    • DOI

      10.1038/s42004-018-0021-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 柔軟な構造を有するオリゴイソピラゾール配位子の自己組織化挙動の検討2018

    • 著者名/発表者名
      芦田記子、吉岡翔太、猪熊泰英
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] 2,5-ジヒドロペンタレンを中心骨格に持つ色素の合成2018

    • 著者名/発表者名
      樋口 雅之、吉岡 翔太、猪熊 泰英
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] 高密度にカルボニル基を有する脂肪族ポリケトン上での効率的ジケトン変換反応2018

    • 著者名/発表者名
      齋藤 結大、吉岡 翔太、猪熊 泰英
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] オリゴイソピラゾール配位子の求心的および発散的相互作用点を利用した金属錯体の合成2018

    • 著者名/発表者名
      上坂 光晴、吉岡 翔太、猪熊 泰英
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [産業財産権] ポリカルボニル化合物、その誘導体及びそれらの製造方法2018

    • 発明者名
      猪熊泰英、吉岡翔太、上坂光晴、齋藤結大
    • 権利者名
      猪熊泰英、吉岡翔太、上坂光晴、齋藤結大
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-017419
  • [産業財産権] イソピラゾール化合物及びそれらを含む錯体2018

    • 発明者名
      猪熊泰英、吉岡翔太、上坂光晴、齋藤結大、芦田記子
    • 権利者名
      猪熊泰英、吉岡翔太、上坂光晴、齋藤結大、芦田記子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-017420

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公開日: 2018-12-17  

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