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2021 年度 実績報告書

環状ポルフィリン多量体の合成と機能開拓

研究課題

研究課題/領域番号 19K05626
研究機関岩手大学

研究代表者

葛原 大軌  岩手大学, 理工学部, 准教授 (00583717)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードポルフィリン / 湾曲構造 / 金属錯体 / 環状化合物
研究実績の概要

アセン、ポルフィリンに代表されるπ共役系化合物は、π-πスタッキングなどの強固な分子間相互作用を示すため、有機薄膜トランジスタ(OTFT)や有機太陽電池(OSC)などへの応用が期待され、活発に研究が行われてきた。一方、π曲面を有する化合物が、近年盛んに報告されている。フラーレン(C60)やカーボンナノチューブに代表される、π曲面を持つ分子はπ曲面の内側と外側で異なる電子物性を示すなど、有機エレクトロニクスや生化学分野など幅広い分野で研究が展開されている。しかし、曲面や環状構造を持つ分子の合成法は限られており、新しい合成法の確立が求められている。
ポルフィリン(2.1.2.1)は、2つのπ屈曲面をもつダブルV字型構造を持つ化合物である。これまでに、ポルフィリン(2.1.2.1)をビルディングブロックとして環状ポルフィリン多量体の合成を試み、2種類の環状ポルフィリン多量体の合成に成功し、報告してきた。また、フラーレンとの相互作用を検証した結果、多量体を形成するときのポルフィリン(2.1.2.1)の曲面の向きや架橋構造によって、フラーレンの包摂錯体形成能に違いが現れることを明らかにした。
本年度では、環状ポルフィリン多量体合成への応用を志向して、ジピロロリルマレイミドおよびジピロロリルフタルイミドを用いたポルフィリン(2.1.2.1)の合成検討を行った。その結果、ジピロロリルマレイミドからはマレイミドの強い電子求引性によってポルフィリン(2.1.2.1)を合成することはできなかったが、新規蛍光性材料を副生成物として得ることができた。また、ジピロロリルフタルイミドとアセトンからカリックスピロールを合成することに成功し、環状ポルフィリン多量体だけではなく環状カリックスピロール多量体の合成の可能性を示すことにも成功した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Synthesis, Characterization, and Electrochemistry of Copper Dibenzoporphyrin(2.1.2.1) Complexes2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Ningchao、Osterloh W. Ryan、Huang Hongliang、Tang Xinyue、Mei Peifeng、Kuzuhara Daiki、Fang Yuanyuan、Pan Jianming、Yamada Hiroko、Qiu Fengxian、Kadish Karl M.、Xue Songlin
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 61 ページ: 3563~3572

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.1c03596

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Elucidating the Impact of Molecular Weight on Morphology, Charge Transport, Photophysics and Performance of All-Polymer Solar Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Duyen K. Tran, Amelie Robitaille, I. Jo Hai, Xiaomei Ding, Daiki Kuzuhara, Tomoyuki Koganezawa, Yu-Cheng Chiu, Mario Leclerc, Samson A. Jenekhe
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 8 ページ: 21070~21083

    • DOI

      10.1039/D0TA08195G

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Controlled Fabrication and Characterization of Coronene Diimide‐Based Insoluble Thin Films Produced by Photoinduced Cyclization2021

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Tomoya、Kuzuhara Daiki
    • 雑誌名

      ChemPlusChem

      巻: 86 ページ: 852~857

    • DOI

      10.1002/cplu.202100131

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binuclear Rhodium(I) Complex of a Dimethylvinylene-Bridged Distorted Hexaphyrin(2.1.2.1.2.1)2021

    • 著者名/発表者名
      Xue Songlin、Liu Ningchao、Mei Peifeng、Kuzuhara Daiki、Aratani Naoki、Qiu Fengxian、Yamada Hiroko
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 60 ページ: 16070~16073

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.1c02609

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Porphyrin(2.1.2.1) as a novel binucleating ligand: synthesis and molecular structures of mono- and di-rhodium(<scp>i</scp>) complexes2021

    • 著者名/発表者名
      Xue Songlin、Liu Ningchao、Mei Peifeng、Kuzuhara Daiki、Zhou Mingbo、Pan Jianming、Yamada Hiroko、Qiu Fengxian
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 ページ: 12808~12811

    • DOI

      10.1039/D1CC05641G

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ピレン含有油脂材料の結晶多形変化に伴う発光特性変化の評価2022

    • 著者名/発表者名
      松川奈愛, 葛原大軌
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] フタルイミド架橋カリックスピロールの合成と物性2022

    • 著者名/発表者名
      金子 真夕、菊池 翔、葛原 大軌
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] 固体発光特性を示すピレン含有トリアシルグリセロールの合成2021

    • 著者名/発表者名
      松川奈愛, 葛原大軌
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] 電子求引性置換基を有するポルフィリン誘導体の合成2021

    • 著者名/発表者名
      菊池翔, 谷山功起, 葛原大軌
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] Synthesis and Photophysical Property of Pyrene Substituted Triacylglycerols2021

    • 著者名/発表者名
      松川奈愛, 葛原大軌
    • 学会等名
      化学系学協会東北大会
  • [学会発表] Synthesis and Property of Conjugated Polymers by [2+2] Click Reaction2021

    • 著者名/発表者名
      金子 真夕、葛原 大軌
    • 学会等名
      化学系学協会東北大会

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公開日: 2022-12-28  

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