光を用いる多環式化合物の一段階合成

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550058
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学 (2012-2013); 大阪府立大学 (2011)
• 研究代表者: 水野 一彦 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 客員教授 (10109879)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: エキシプレックス / 分子内光環化付加反応 / 電荷移動相互作用 / ベンゾシクロオクタテトラエン / [3+2]光環化付加反応 / ベンゾトリキナン / アリールアルキニル基 / 光渡環反応

研究概要

電子供与性ならびに電子受容性置換基をもつ化合物の分子内光環化付加反応を行い，下記の成果を得た。1-シアノナフタレンの２位に5-アリール-4-アルキニル基をもつ化合物のベンゼン溶液に＞280 nm光を照射すると，[2+2]光環化付加反応が起こり，つづいて環拡大したベンゾシクロオクタテトラエン誘導体が生成した。さらに光照射を続けると，シクロオクタテトラエン環が渡環し，1,3-ビラジカルが閉環したベンゾトリキナン誘導体を効率よく与えた。また，酸素を存在させることによって1,3-ビラジカルを捕捉することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Formation of a New Benzotriquinane Skeleton via Intramolecular Photocycloaddition Reactions of a Phenylethynes Moiety to a 1-Cyanonaphthalene Ring System (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K. ; Negoro, N. ; Nagayama, Y. ; Maeda, H. ; Ikeda, H
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci 巻: 13 ページ: 145-148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Efficiency and Product Selectivity in the Photo-Claisen Type Rearrangement of an Aryl Naphthylmethyl Ether Using a Microreactor/Flow System (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H. ; Nashihara, S. ; Mukae, H. ; Yoshimi, Y. ; Mizuno, K
  • 雑誌名: Res. Chem. Intermed 巻: 39 ページ: 301-310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emission and Transient Absorption Measurements of Substitution Effects of C-C Triple Bonds on Relaxation Processes of the Fluorescent State of Naphthalenes (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, M. ; Maeda, H. ; Minamida, K. ; Maeda, T. ; Asai, K. ; Konishi, G. ; Mizuno, K
  • 雑誌名: Res. Chem. Intermed 巻: 39 ページ: 321-345
  • 査読あり
• [雑誌論文] Remarkable Difference in Fluorescence Lifetimes of the Crystalline States of Dibenzoylmethanatoboron Difluoride and its Diisopropyl Derivative (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M. ; Ohta, E. ; Sakai, A. ; Yoshimoto, Y. ; Mizuno, K. ; Ikeda, H
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 巻: 54 ページ: 4380-4384
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Basic Properties of Tetrathieno[2, 3-a : 3', 2'-c:2'', 3''-f:3''', 2'''-h]naph thalene : A New π-Conjugated System Obtained by Photoinduced Electrocyclization-Dehydrogenation Reactions of Tetra(3-thienyl)ethane (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A. ; Ohta, E. ; Kishigami, N. ; Tsukahara, N. ; Tomiyori, Y. ; Sato, H. ; Matsui, Y. ; Kano, Y. ; Mizuno, K. ; Ikeda, H
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 巻: 54 ページ: 4049-4053
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3, 14-Bis(p-nitrophenyl)-17, 17-dipentyltetrabenzo[ a, c, g, i]fluorene : A New Fluorophore Displaying Both Remarkable Solvatochromism and Crystalline-Induced Emission (2013)
  • 著者名/発表者名: Ueda, U.; Tanigawa, Y.; Kitamura, C.; Ikeda, H.; Yoshimoto, Y. ; Tanaka, M. ; Mizuno K. ; Kurata, H. ; Kawase, T
  • 雑誌名: Chem. Asian J 巻: 8 ページ: 892-399
  • 査読あり
• [雑誌論文] Substitution Effects of C-C Triplet Bonds on the Fluorescent Properties of Perylenes Studied by Emission and Transient Absorption Measurements (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, M. ; Maeda, H. ; Nanai, Y. ; Mizuno, K
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett 巻: 536 ページ: 72-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] White Light Emission from a Single Component System : Remarkable Concentration Effects on the Fluorescence of 1, 3-Diaroylmethanatoboron Difluoride (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakai, A. ; Tanaka, M. ; Ohta, E. ; Yoshimoto, Y. ; Mizuno, K. ; Ikeda, H
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 巻: 53 ページ: 4138-4141
  • 査読あり
• [雑誌論文] DFT Studies of Unique Stereoelectronic Effects of Substituents on Divergent Reaction Pathways of Methylenecyclobutanone Radical Cations (2012)
  • 著者名/発表者名: Kano, Y. ; Tanaka, F. ; Ohta, E. ; Mizuno, K. ; Ikeda, H
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 68 ページ: 5564-5571
  • 査読あり
• [雑誌論文] Absorption and Fluorescence Spectroscopic Properties of 1- and 1, 4-Silyl-Substituted Naphthalene Derivatives (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H. ; Maeda, T. ; Mizuno, K
  • 雑誌名: Molecules 巻: 17 ページ: 5108-5125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Substitution Effects of C-C Triple Bonds on Deactivation Processes from the Fluorescent State of Pyrene Studied by Emission and Transient Absorption Measurements (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, M. ; Maeda, H. ; Nanai, Y. ; Mizuno, K
  • 雑誌名: ISRN Phys. Chem ページ: q103817
  • 査読あり
• [雑誌論文] 有機ケイ素化合物の光化学的挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水野一彦
  • 雑誌名: Organometallic News ページ: 30-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] 有機ラジカルの基礎特性とその機能化-過去の研究例から未来の有機ラジカルEL まで (2012)
  • 著者名/発表者名: 松井康哲, 水野一彦, 池田浩
  • 雑誌名: 有機合成化学協会誌 巻: 70 ページ: 434-441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen Bonding Directed, Regioselective Photocycloaddition Reactions of Cyanonaphthalenes with Furanmethanols (2011)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H. ; Chiyonobu, K. ; Mizuno, K
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci 巻: 10 ページ: 1445-1449
  • 査読あり
• [雑誌論文] Twisted Molecular Geometry and Localized Electronic Structure of the Triplet Excited gem-Diphenyltrimethylenemethane Biradical : Substituent Effects on Thermoluminescence and Related Theoretical Calculations (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsui, Y. ; Namai, H. ; Akimoto, I. ; Kan'no, K. ; Mizuno, K. ; Ikeda, H
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 67 ページ: 7431-7439
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Absorption and Fluorescence Efficiency of Silylethynyl-functionalized Oligothiophenes and Thieno[3, 2-b]- thiophene (2011)
  • 著者名/発表者名: Asai, K. ; Konishi, G. ; Nakajima, Y. ; Kawauchi, S. ; Ozawa, F. ; Mizuno, K
  • 雑誌名: Organomet. Chem 巻: 696 ページ: 1266-1271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Silyl-functionalized Oligothiophene-based Polymers with Bright Blue Light-emission and High Reflactive Index (2011)
  • 著者名/発表者名: Asai, K. ; Konishi, G. ; Sumi, K. ; Mizuno, K
  • 雑誌名: J. Organomet. Chem 巻: 696 ページ: 1236-1243
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design, Generation, and Characterization of a 1, 5-Hexadiene Bearing Two Lophyl Radicals as a Probe of the Stepwise Mechanism for the Cope Rearrangement (2011)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, H. ; Matsuo, K. ; Matsui, Y. ; Matsuoka, M. ; Mizuno, K
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 84 ページ: 537-543
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Probable Hydrogen-bonded Meisenheimer Complex : An Unusually High SNAr Reactivity of Nitroaniline Derivatives with Hydroxide Ion in Aqueous Media (2011)
  • 著者名/発表者名: Imoto, M. ; Matsui, Y. ; Takeda, M. ; Tamaki, A. ; Taniguchi, H. ; Mizuno, K. ; Ikeda, H
  • 雑誌名: J. Org. Chem 巻: 76 ページ: 6356-6361
  • 査読あり
• [雑誌論文] エキシプレックスの発光性有機結晶 : 1, 4-ジシアノナフタレン-アレーン連結ダイアドの分子間および分子内エキシプレックスの生成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井本充隆, 竹田元則, 池田 浩, 松井康哲, 水野一彦
  • 雑誌名: 化学工業 巻: 62 ページ: 198-203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Density Functional Theory Study of Silole-fused Tetramethyleneethane Biradicals with Orbital Interactions (2011)
  • 著者名/発表者名: Kano, Y. ; Mizuno, K. ; Ikeda, H
  • 雑誌名: J. Phys. Org. Chem 巻: 24 ページ: 921-928
  • 査読あり
• [学会発表] Conformation and Fluorescence Properties of [3.3](1, 3)Pyrenophanes (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H. ; Hironishi, M. ; Segi, M. ; Ishibashi, R. ; Mizuno, K
  • 学会等名: 7th Asian Photochemistry Conference 2012 (APC2012)
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20121112-15
• [学会発表] One-Step Synthesis of Polycyclic Compounds via Intramolecular Photocycloaddition (2012)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K. ; Negoro, N. ; Enya, K. ; Nagayama, Y. ; Maeda, H. ; Ikeda, H
  • 学会等名: XXIV IUPAC Symposium on Photochemistry
  • 発表場所: Coimbra, Portugal
  • 年月日: 20120715-20
• [学会発表] Fluorescence Properties of [3.3](1, 3)Pyrenophanes Tethered by Group 16 Elements (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H. ; Hironishi, M. ; Segi, M. ; Ishibashi, R. ; Mizuno, K
  • 学会等名: The 10th International Conference on Heteroatom Chemistry (ICHAC-10)
  • 発表場所: Uji, Kyoto, Japan
  • 年月日: 20120520-25
• [学会発表] Intramolecular Photocycloaddition of Arylalkynes to 1-Cyanonaphthalenes (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K. ; Negoro, N. ; Nagayama, Y.; Ikeda, H. ; Maeda, H
  • 学会等名: The 8th Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience - 2011 (KJFP- 2011)
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20111028-31
• [学会発表] [3.3](1, 3)ピレノファン類の合成とその構造変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣西正人, 前多 肇, 千木昌人, 石橋力弥, 水野一彦
  • 学会等名: 2011光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 20110906-08
• [学会発表] [3.3](1, 3)ピレノファン類の合成とその構造変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣西正人, 前多 肇, 千木昌人, 石橋力弥, 水野一彦
  • 学会等名: 日本化学会近畿支部 平成23年度北陸地区講演会と研究発表会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2011-11-18
• [図書] 光化学の事典-だれでもわかる光化学の初歩-(ビタミンDの光化学合成), 光化学協会編 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水野一彦
  • 出版者: 朝倉書店(印刷中)
• [図書] CRC Handbook of Organic Photochemistry and Photobiology(Inter- and Intramolecular Photocycloaddition of Aromatic Compounds), Third Edition (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H. ; Mizuno, K
  • 総ページ数: 489-509
  • 出版者: CRC Press
• [図書] マイクロリアクター技術の最前線(フロー系マイクロリアクターを用いる高効率・高選択的光化学反応), 前一廣 監修 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水野一彦
  • 総ページ数: 89-95
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] Photochemistry (Photochemistry of Aromatic Compounds) (2012)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K
  • 総ページ数: 106-145
  • 出版者: RSC Publishing
• [図書] フォトクロミズムの新展開と光メカニカル機能材料(テトラチエニルエテン誘導体のフォトおよびエレクトロクロミック特性), 入江正浩, 関隆弘 監修 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川邊晶文, 水野一彦, 池田浩
  • 総ページ数: 38-46
  • 出版者: シーエムシー出版