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2020 年度 実施状況報告書

非共有結合性相互作用を利用した新規拡張π共役分子の機能化

研究課題

研究課題/領域番号 19K05433
研究機関筑波大学

研究代表者

石塚 智也  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20435522)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードポルフィリン / アトロプ異性体 / 芳香環 / 分子認識
研究実績の概要

ポルフィリンのメソ位アリール基のオルト位に置換基を導入することで生じるポルフィリンのアトロプ異性体は、分子認識や触媒への利用といった点で注目されている。本研究では、4つあるメソ位アリール基のオルト位に、それぞれメシチル基を導入したテトラアリールポルフィリンのアトロプ異性体の混合物を、酸処理してジプロトン化体にすることにより、αβαβ異性体を選択的に合成した。また溶媒との相互作用を利用して、溶液中における加熱により、異性体混合物からαααα異性体を選択的に合成した。さらにポルフィリン同士の分子間相互作用に基づき、固体状態での加熱を行うことで、異性体混合物から選択的にααββ異性体が生成した。このような簡便な操作により、取りうる4種類のアトロプ異性体αααβ, αααα, ααββ, αβαβのうち1種類を、選択的に生成する方法の開発に成功した。また、得られたαααα異性体の置換基により形成された疎水性空間を利用して、ベンゼン等の小分子を吸着できることを明らかにした。

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

本研究では、拡張π共役分子の特徴を生かした機能性の開発を目的としている。そのような観点から、当該年度、開発した芳香族置換基で囲まれた空間を利用した分子認識などの機能性の発現は、目的にかなう展開だと考えている。

今後の研究の推進方策

今後は、芳香族置換基で囲まれた空間を触媒空間として利用し、生成物選択性の高い小分子活性化触媒などへと展開していきたい。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Long-Range Order in Supramolecular π Assemblies in Discrete Multidecker Naphthalenediimides2021

    • 著者名/発表者名
      Sudhir Kumar Keshri, Tomoya Ishizuka, Takahiko Kojima, Yoshitaka Matsushita, Masayuki Takeuchia、Takeuchi Masayuki
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 ページ: 3238~3244

    • DOI

      10.1021/jacs.0c13389

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Mechanistic Dichotomy in Two‐Electron Reduction of Dioxygen Catalyzed by N,N’‐Dimethylated Porphyrin Isomers2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Suzuki, Hiroaki Kotani, Tomoya Ishizuka, Takahiko Kojima
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 26 ページ: 10480~10486

    • DOI

      10.1002/chem.202000942

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NH Tautomerism of N-Confused Porphyrin: Solvent/Substituent Effects and Isomerization Mechanism2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Ishizuka, Ryuichi Sakashita, Osamu Iwanaga, Tatsuki Morimoto, Shigeki Mori, Masatoshi Ishida, Motoki Toganoh, Kiyonori Takegoshi, Atsuhiro Osuka, Hiroyuki Furuta
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 124 ページ: 5756~5769

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.0c04779

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrete π Stack of a Tweezer‐Shaped Naphthalenediimide-Anthracene Conjugate2020

    • 著者名/発表者名
      Sudhir Kumar Keshri, Waka Nakanishi, Atsuro Takai, Tomoya Ishizuka, Takahiko Kojima, Masayuki Takeuchi
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 26 ページ: 13288~13294

    • DOI

      10.1002/chem.202002477

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cooperative Effects of Heterodinuclear IrIII-MII Complexes on Catalytic H2 Evolution from Formic Acid Dehydrogenation in Water2020

    • 著者名/発表者名
      Dachao Hong, Yoshihiro Shimoyama, Yuji Ohgomori, Ryoichi Kanega, Hiroaki Kotani, Tomoya Ishizuka, Yoshihiro Kon, Yuichiro Himeda, Takahiko Kojima
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 59 ページ: 11976~11985

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c00812

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Catalytic 2e--Oxidation of Organic Substrates by an FeII Complex Having an N-Heterocyclic Carbene Ligand in Water2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Fujisaki, Tomoya Ishizuka, Yoshihiro Shimoyama, Hiroaki Kotani, Yoshihito Shiota, Kazunari Yoshizawa, Takahiko Kojima
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 ページ: 9783~9786

    • DOI

      10.1039/D0CC03289A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Redox Properties of a Bipyrimidine-Bridged Dinuclear Ruthenium(II) Complex2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Ishizuka, Masaki Itogawa, Hinatsu Shimomura, Yoshihito Shiota, Hiroaki Kotani, Kazunari Yoshizawa, Takahiko Kojima
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry Communications

      巻: 120 ページ: 108150~108150

    • DOI

      10.1016/j.inoche.2020.108150

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic Insight into Concerted Proton-Electron Transfer of a Ru(IV)-Oxo Complex: A Possible Oxidative Asynchronicity2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kotani, Hinatsu Shimomura, Kei Ikeda, Tomoya Ishizuka, Yoshihito Shiota, Kazunari Yoshizawa, Takahiko Kojima
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 ページ: 16982~16989

    • DOI

      10.1021/jacs.0c05738

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Convergence to Atropisomers of a Porphyrin Derivative Having Bulky Substituents at the Periphery2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Ishizuka, Shogo Tanaka, Sayaka Uchida, Lianyu Wei, Takahiko Kojimako
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 85 ページ: 12856~12869

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c01876

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic Hydrogen Evolution Using a Ru(II)-Bound Heteroaromatic Ligand as a Reactive Site2020

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sawaki, Tomoya Ishizuka, Nanase Namura, Dachao Hong, Mayuko Miyanishi, Yoshihito Shiota, Hiroaki Kotani, Kazunari Yoshizawa, Jieun Jung, Shunichi Fukuzumi, Takahiko Kojima
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 49 ページ: 17230~17242

    • DOI

      10.1039/d0dt03546g

    • 査読あり
  • [学会発表] FeII-NHC錯体を触媒とする水中における有機基質の高選択的二電子酸化反応2020

    • 著者名/発表者名
      藤崎寛人, 石塚智也, 下山祥弘, 小谷弘明, 塩田淑仁, 吉澤一成, 小島隆彦
    • 学会等名
      第53回酸化反応討論会
  • [学会発表] ルテニウム(IV)-オキソ錯体のプロトン共役電子移動とその反応機構解明2020

    • 著者名/発表者名
      小谷弘明, 下村日夏, 池田 京, 石塚智也, 塩田淑仁, 吉澤一成, 小島隆彦
    • 学会等名
      第53回酸化反応討論会

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公開日: 2021-12-27  

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