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2016 年度 実施状況報告書

ピロールを基軸とする含窒素ナノグラフェンの創製

研究課題

研究課題/領域番号 16K05698
研究機関愛媛大学

研究代表者

高瀬 雅祥  愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (90516121)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードピロール / 拡張π電子系 / アザコロネン / 酸化還元特性 / ラジカルカチオン
研究実績の概要

本研究では、(1)窒素原子を含むベルト状のπ共役を有する環状化合物の構築、(2)ピロール縮環拡張π電子系化合物の構築、(3)近赤外吸収能を有するオリゴピロールの構築、を目的として研究に取り組んでいる。本年度は特に、(1)、(2)において研究の進展があった。(1)において、ヘキサフルオロベンゼンに対するピロールの芳香族求核置換反応を利用した環状化合物の合成に成功し、単結晶構造解析によりその構造を明らかにすることが出来た。また、ベルト状化合物の部分構造と位置づけているアザコロネンダイマーの合成についても質量分析やNMR等を用いた解析により、その生成を確認している。現在、連結部位が及ぼす影響について明らかにすべく、ダイマーとモノマーの基礎物性評価を行っている。(2)については、ピロール縮環アザコロネンの中心骨格をベンゼン環からナフタレン環へと拡張したアザコロネン類縁体の合成、ならびに単結晶構造解析に成功し、そのツイストした共役構造を明らかにすることが出来た。得られた新規化合物は、既報のアザコロネンと同様に多段階の酸化還元性を示し、ジカチオン種の単結晶構造解析にも成功している。中性種との結合長の比較から、環状共役に基づく芳香族性の発現が示唆された。また、ピロール縮環アザコロネンにカルボニル基を導入した類縁体の合成にも成功した。吸収スペクトル、電気化学測定の結果から、非常に狭いHOMO-LUMOギャップを有している事を明らかにし、さらに温度可変NMR、ESR測定の結果から、本化合物が安定ジラジカル電子構造を有することが分かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

上述の「研究実績の概要」欄にあるとおり、目的とした複数の化合物を新たに合成することに成功し、そのほとんどの化合物について単結晶構造解析を用いた構造解析にも成功しているため。

今後の研究の推進方策

上述の通り、既に複数の新規目的化合物の合成に成功しているので、その基礎物性解明を第一の目的として研究を進める予定である。また合成したアザコロネン類全般において、酸化されやすいと言った性質があるので、空気下での安定性確保のためにも、立体的にかさばらず、電子吸引的な置換基を有する類縁体の合成を同時に検討していく予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] フッ素置換アレーンに対するピロールのSNAr反応を用いたHPHAC類縁体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木良城, 沖 光脩, 髙瀬雅祥, 森 重樹, 奥島鉄雄, 宇野英満
    • 学会等名
      2016ハロゲン利用ミニシンポジウム(第9回臭素化学懇話会年会)
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-25
  • [学会発表] π拡張ウラジンの合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      前原拓哉, 髙瀬雅祥, 森 重樹, 奥島鉄雄, 宇野英満
    • 学会等名
      2016ハロゲン利用ミニシンポジウム(第9回臭素化学懇話会年会)
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-25
  • [学会発表] フルオロアレーンへの求核置換反応を利用した巨大π電子系の構築2016

    • 著者名/発表者名
      藤田 駿, 沖 光脩, 髙瀬雅祥, 森 重樹, 奥島鉄雄, 宇野英満
    • 学会等名
      2016ハロゲン利用ミニシンポジウム(第9回臭素化学懇話会年会)
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-25
  • [学会発表] 中性ジラジカル構造を有するアザコロネン類縁体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      小川竜摩, 成田智幸, 髙瀬雅祥, 西長 亨, 森 重樹, 奥島鉄雄, 宇野英満
    • 学会等名
      日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      香川大学(香川県高松市)
    • 年月日
      2016-11-05 – 2016-11-06
  • [学会発表] Synthesis of Curved Pyrrole-fused Azacoronene Derivatives2016

    • 著者名/発表者名
      髙瀬雅祥, 沖 光脩, 佐々木良城, 森 重樹, 奥島鉄雄, 宇野英満
    • 学会等名
      International Symposium on the Synthesis and Application of Curved Organic π-Molecules & Materials (CURO-π 2016)
    • 発表場所
      Oregon (USA)
    • 年月日
      2016-09-12 – 2016-09-14
    • 国際学会
  • [学会発表] 湾曲したピロール縮環アザコロネンの合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木良城, 髙瀬雅祥, 森 重樹, 奥島鉄雄, 宇野英満
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [学会発表] ねじれ構造を有する含窒素縮合多環式化合物の合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      沖 光脩, 髙瀬雅祥, 森 重樹, 奥島鉄雄, 宇野英満
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [学会発表] ピリジンを中心に持つピロール縮環π共役系化合物の合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      藤原和輝, 髙瀬雅祥, 森 重樹, 奥島鉄雄, 宇野英満
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [学会発表] ピロールを含む新しいπ電子共役系化合物の開発2016

    • 著者名/発表者名
      髙瀬雅祥
    • 学会等名
      第32回若手研究者のためのセミナー 化学道場2016
    • 発表場所
      にぎたつ会館(愛媛県松山)
    • 年月日
      2016-08-25 – 2016-08-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規含窒素π共役系化合物の合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      前原拓哉, 髙瀬雅祥, 森 重樹, 奥島鉄雄, 宇野英満
    • 学会等名
      第32回若手研究者のためのセミナー 化学道場2016
    • 発表場所
      にぎたつ会館(愛媛県松山)
    • 年月日
      2016-08-25 – 2016-08-26
  • [学会発表] ピリジンを中心に持つHPHAC類縁体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      藤原和輝, 髙瀬雅祥, 森 重樹, 奥島鉄雄, 宇野英満
    • 学会等名
      第32回若手研究者のためのセミナー 化学道場2016
    • 発表場所
      にぎたつ会館(愛媛県松山)
    • 年月日
      2016-08-25 – 2016-08-26
  • [学会発表] Synthesis, Structures and Properties of Pyrrole-fused Azacoronene Derivatives Containing 7-Membered Rings2016

    • 著者名/発表者名
      沖 光脩, 佐々木良城, 髙瀬雅祥, 森 重樹, 奥島鉄雄, 宇野英満
    • 学会等名
      International Conference on Porphyrin and Phthalocyaninenes (ICPP-9)
    • 発表場所
      Nanjing (Chaina)
    • 年月日
      2016-07-03 – 2016-07-08
    • 国際学会
  • [学会発表] ピロールを基本骨格とするπ電子系化合物の創製2016

    • 著者名/発表者名
      髙瀬雅祥
    • 学会等名
      丸山記念研究奨励賞受賞講演
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-04-16
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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