• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

らせん高分子ボラン触媒を用いた光学活性アミンの触媒的不斉合成

研究課題

研究課題/領域番号 16J07304
研究機関京都大学

研究代表者

栗山 翔吾  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
キーワードポリキノキサリン / らせん高分子 / らせん反転 / 円偏光蛍光 / 配列制御
研究実績の概要

所属研究室では、らせん高分子ポリ(キノキサリン-2,3,-ジイル)について研究を行っており、キラル側鎖を持つポリキノキサリンが、溶媒によって主鎖のらせんの右巻き・左巻きを完全に切り替え可能であることを見出している。これを利用したキラリティスイッチング可能な高分子不斉配位子や、円偏光蛍光材料の開発に成功している。ポリキノキサリンのモノマー配列を精密に制御することで、新たな機能性ポリキノキサリンの開発が可能になると考えられる。そこで新規不斉配位子および蛍光材料開発を志向し、モノマー配列を制御したポリキノキサリンの合成に前年度から引き続き取り組むこととした。
前年度開発した方法に従いABA型配列を持つテルキノキサリン-パラジウム錯体Iを合成した 。中央のBユニットとして様々なアリール基やキラル側鎖を持つキノキサリンを導入可能であった。この錯体Iを開始剤に用いて(S)-2-ブトキシメチル基を有するモノマーを重合させることで、様々な重合度を持つポリキノキサリンP1を得た。円二色性スペクトルの結果から、P1がクロロホルム中では左巻き、1,1,2-トリクロロエタン中では右巻き構造をとり、60量体以上で完全な一方向巻きらせんを有することが明らかとなった。
続いてBユニットにジアリールキノキサリンを持つ重合度60のP1について蛍光測定を行った。P1は導入するアリール基によって青色から黄色発光を示し、良好な量子収率も示した。円偏光蛍光測定を行ったところ、これら一連のP1はクロロホルム中て負の、1,1,2-トリクロロエタン中で正の円偏光蛍光を示した。P1の円偏光蛍光の非対称性因子glum値の絶対値は、以前に研究室で開発した円偏光蛍光を示すランダムポリマーP2の値より大きく、円偏光蛍光特性が向上していることが明らかとなった。

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

現在までに様々なABA型配列を持つテルキノキサリンをポリキノキサリンのコア部に導入することに成功した。そのコア部が主鎖のらせん誘起・反転に与える影響について詳細に検討することで右巻き・左巻きの完全な切替に成功した。これは今後の不斉触媒・材料開発に対して重要な知見である。また、蛍光部位を導入したポリキノキサリンが、従来のポリキノキサリンより優れた円偏光蛍光特性を示したことは、本合成法によって優れた不斉材料を合成できることを示したものである。さらに開発した合成法を応用することで様々な機能をポリキノキサリンに付与できると考えられる。

今後の研究の推進方策

今後は開発したポリキノキサリン合成法を基にして新規不斉触媒・材料の開発に引き続き取り組む予定である。不斉触媒開発においては、複数の配位性部位を持つキノキサリンユニットを位置を制御してポリキノキサリン主鎖に導入することで、不斉多座配位子の開発を行う予定である。また、キノキサリン以外の触媒・機能性部位をポリキノキサリン骨格に導入する方法も探索予定である。
上記の計画と並行し、ABA型以外の、より複雑で長いオリゴキノキサリン配列の制御にも取り組む予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation and reactivity of iron complexes bearing anionic carbazole-based PNP-type pincer ligands toward catalytic nitrogen fixation2018

    • 著者名/発表者名
      Higuchi Junichi、Kuriyama Shogo、Eizawa Aya、Arashiba Kazuya、Nakajima Kazunari、Nishibayashi Yoshiaki
    • 雑誌名

      Dalton Transaction

      巻: 47 ページ: 1117~1121

    • DOI

      10.1039/C7DT04327A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and reactivity of iron-dinitrogen complexes bearing anionic methyl- and phenyl-substituted pyrrole-based PNP-type pincer ligands toward catalytic nitrogen fixation2017

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi Yoshiya、Kuriyama Shogo、Eizawa Aya、Arashiba Kazuya、Nakajima Kazunari、Nishibayashi Yoshiaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 ページ: 12040~12043

    • DOI

      10.1039/C7CC06987A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remarkable catalytic activity of dinitrogen-bridged dimolybdenum complexes bearing NHC-based PCP-pincer ligands toward nitrogen fixation2017

    • 著者名/発表者名
      Eizawa Aya、Arashiba Kazuya、Tanaka Hiromasa、Kuriyama Shogo、Matsuo Yuki、Nakajima Kazunari、Yoshizawa Kazunari、Nishibayashi Yoshiaki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 ページ: 14874~14874

    • DOI

      10.1038/ncomms14874

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Synthesis of Poly(quinoxaline-2,3-diyl)s with a Sequence-controlled Terquinoxaline Core through Bidirectional Living Polymerization and Their CPL Properties2018

    • 著者名/発表者名
      栗山翔吾、長田裕也、杉野目道紀
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] Helical Poly(quinoxaline-2,3-diyl)s with a Precisely Made Terquinoxaline ABA Core through Bidirectional Living Polymerization2017

    • 著者名/発表者名
      栗山翔吾、長田裕也、杉野目道紀
    • 学会等名
      Chirality 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Catalytic Transformation of Dinitrogen into Ammonia and Hydrazine by Iron-Dinitrogen Complexes Bearing Pincer Ligand2017

    • 著者名/発表者名
      栗山翔吾
    • 学会等名
      Reaxys PhD Prize Symposium
    • 国際学会
  • [図書] Topics in Organometallic Chemistry; Nitrogen Fixation2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Kuriyama, Nishibayashi Yoshiaki
    • 総ページ数
      237
    • 出版者
      Springer
  • [備考] The Suginome Research Group

    • URL

      http://www.sbchem.kyoto-u.ac.jp/suginome-lab/jp/

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi