• 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

2019 年度 実施状況報告書

高い対称性を持つ芳香族二重ラセンの創製と機能開拓

研究課題

研究課題/領域番号 18K05092
研究機関北里大学

研究代表者

長谷川 真士  北里大学, 理学部, 講師 (20438120)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード円偏光発光 / キラリティー / CDスペクトル / キラル化合物 / π共役系化合物 / X線結晶構造解析
研究実績の概要

π共役系の発色団をキラルな状況に配置すると、π共役系の特徴を活かしたキラル光学特性を示す。本研究では面不斉シクロファンや軸不斉ビナフチルを用いて、π共役系分子をラセン状に配置する分子設計で、顕著な円偏光発光(CPL)を示す新しい色素分子の創成を目指した。2019年度は前年の結果を踏まえて、1)シクロファンを基軸に拡張した二重ラセンの構築と、2)剛直な軸不斉二量体による円偏光発光の増幅、の2つに焦点を絞り研究を行った。

1)シクロファンを基軸に拡張した二重ラセンの構築
前年度、擬オルト[2.2]パラシクロファン(PC)の二重ラセン分子の合成に成功した。今年度は、π共役系ユニットを挟み込んだ二重ラセンを構築し、ユニット間の相互作用に着目して研究を行った。具体的にはビフェニルスペーサーを挟み込んだ分子を合成した。X線結晶構造解析からは、二重ラセン状にスタックした構造が観測された。CD及びCPLスペクトルを測定し、捩じれながらスタックしたフェニレンユニットの相互作用を検証した。
2)剛直な軸不斉二量体による円偏光発光の増幅
前年度より環状ビナフチルの二量体が中程度のCPL特性を示すことが明らかとなった。これより、励起状態から基底状態に変化する際の構造緩和の減少を目的として、新しく、2,2'-位を架橋した剛直な軸不斉二量体化合物の合成を行った。架橋アルキル鎖の長さをメチレン、エチレン、プロピレンと系統的に変化させると、CPL特性の減少がみられた。メチレン、エチレンで架橋した化合物では、g=0.01程度の通常の有機化合物よりはるかに大きなCPL特性を発現することに成功した。

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

当初の計画である[2.2]パラシクロファンからなる二重ラセン構造の構築に加えて、今回新しくビナフチルによる二重ラセン構造の核となる「ねじれ構造」を構築し、これまで未知であった「円偏光発光が増幅される起源」を明らかにすることに成功した。

今後の研究の推進方策

これまでの研究から、円偏光発光の増幅には「磁気遷移双極子モーメントの増幅」に加えて、「励起状態の非局在化」が鍵であることがわかった。今後は、励起状態ができるだけ広く非局在する分子を開発し、より強い円偏光発光を示す分子へアプローチする予定である。

次年度使用額が生じた理由

2020年2月に、他機関(近畿大学)にて出張測定およびバンコクにおける国際会議で成果発表を行う予定であったが、COVID-2019のために出張を断念したため。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Brescia(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      University of Brescia
  • [国際共同研究] Istanbul Technical University(トルコ)

    • 国名
      トルコ
    • 外国機関名
      Istanbul Technical University
  • [雑誌論文] Self-Assembly of Radially π-Extended Tetrathiafulvalene Tetramers for Visible and Near Infrared Electrochromic Nanofiber2020

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Masashi、Iyoda Masahiko
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 93 ページ: 154~162

    • DOI

      10.1246/bcsj.20190283

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and chiroptical properties of stereogenic cyclic dimers based on 2,2′-biselenophene and [2.2]paracyclophane2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Masashi、Kobayakawa Kosuke、Nojima Yuki、Mazaki Yasuhiro
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 17 ページ: 8822~8826

    • DOI

      10.1039/C9OB01907C

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiroptical Properties of Oligophenylenes Anchoring with Stereogenic [2.2]Paracyclophane2019

    • 著者名/発表者名
      Ishioka Sumire、Hasegawa Masashi、Hara Nobuyuki、Sasaki Hiroaki、Nojima Yuki、Imai Yoshitane、Mazaki Yasuhiro
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 ページ: 640~643

    • DOI

      10.1246/cl.190149

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small Structural Changes in the Alkyl Substituents of Macrocyclic π‐Extended Thiophene Oligomers Causes a Key Effect on Their Stacking and Functional Properties2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Toshihiro、Takashika Masataka、Hasegawa Masashi、Ie Yutaka、Aso Yoshio、Aoyagi Shinobu、Otani Hiroyuki、Iyoda Masahiko
    • 雑誌名

      ChemPlusChem

      巻: 84 ページ: 694~703

    • DOI

      10.1002/cplu.201900062

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thiacalix[n]thiophene and thiacalix[n]dithienothiophene: Facile synthesis, molecular structures, and complexation with C60 and C702019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Masashi、Inoue Ryota、Honda Yoshiki、Mazaki Yasuhiro
    • 雑誌名

      Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements

      巻: 194 ページ: 756~759

    • DOI

      10.1080/10426507.2019.1603723

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transformation of Alkatetrayne Monolayers into Nanoflatcables Studied by Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy and Metastable Atom Electron Spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Sanada Hayato、Asoma Yuichiro、Ozaki Hiroyuki、Endo Osamu、Oike Hideaki、Hasegawa Masashi、Mazaki Yasuhiro
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 123 ページ: 17781~17797

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.9b03195

    • 査読あり
  • [学会発表] ビニレンとエチニレンでπ拡張した環状チオフェン6量体の特異な結晶構造と電子物性2020

    • 著者名/発表者名
      白畑 圭悟,大谷 裕之,長谷川 真士,伊與田 正彦
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 環状ビナフチル二量体の合成とキラル光学特性の増幅2020

    • 著者名/発表者名
      野島 裕騎,長谷川 真士,原 伸行,今井 喜胤,真崎 康博
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会2020
  • [学会発表] キラルなビナフチルで固定された湾曲型環状パラフェニレンの合成と光学特性2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 賢太,長谷川 真士,原 伸行,今井  喜胤,真崎 康博
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会2020
  • [学会発表] D2の対称性を有する環状ピレン四量体の合成とキロプティカル特性2020

    • 著者名/発表者名
      桑原 康太,長谷川 真士,山下 健一,杉浦 健一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会2020
  • [学会発表] π 共役発光体の円偏光発光(CPL)および磁気円偏光発光(MCPL)特性2020

    • 著者名/発表者名
      戸田 隼人,高村 健也,原 伸行,長谷川 真士,今井 喜胤
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会2020
  • [学会発表] Synthesis and chiroptical propeties of stereogenic oligophenylene embedded into planar chiral [2.2]paracyclophane2020

    • 著者名/発表者名
      石田 雄規,長谷川 真士,原 伸行,今井 喜胤,真崎 康博
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会2020
  • [学会発表] 三次元に広がった環状π共役系化合物の合成と機能開拓2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川 真士
    • 学会等名
      第13回有機π電子系シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and chiroptical properties of stereogenic cyclic oligonaphthalenes2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hasegawa
    • 学会等名
      International Symposium on Circularly Polarized Luminescence and the Related Phenomena (ISCPL) 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 環状ナフタレン四量体からなる新規分子の合成とキラル光学特性2019

    • 著者名/発表者名
      野島 裕騎,長谷川 真士,原 伸行,今井 喜胤,真崎 康博
    • 学会等名
      第78回有機合成化学協会関東支部大会
  • [学会発表] セレナカリックス[4]セレノフェンの合成と特性2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川 真士,芳賀 汐理,真崎 康博
    • 学会等名
      第46回有機典型元素化学討論会
  • [学会発表] ビニレンとエチニレンで拡張された環状チオフェン6量体の構造と性質2019

    • 著者名/発表者名
      白畑 圭悟,高鹿 聖崇,大谷 裕之,長谷川 真士,伊與田 正彦
    • 学会等名
      第30回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] 架橋型環状オリゴビナフチルのキラル光学特性2019

    • 著者名/発表者名
      野島 裕騎,長谷川 真士,今井 喜胤,原 伸行,真崎 康博
    • 学会等名
      第30回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Macrocyclic π-Extended Thiophene 6-Mer with Four Vinylene and Two Ethynylene Bonds2019

    • 著者名/発表者名
      K. Shirahata, M. Takashika, H. Otani, M. Hasegawa, M. Iyoda
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-18)
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Chiroptical Properties of Stereogenic Macrocycles Based on Axially Chiral Binaphtyl2019

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa, Y. Nojima, Y. Hara, Y. Imai, Y, Y. Mazaki
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-18)
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      http://kerid-web.kitasato-u.ac.jp/Profiles/46/0004506/profile.html

  • [備考]

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/sci/resea/kagaku/HP_kinou/pubs.html#

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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