| 研究課題/領域番号 |
23655033
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
忍久保 洋 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50281100)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| キーワード | ピラジン / 酸化 / 芳香族化合物 / キノン / カルバゾール / ヘリセン / ラジカル / アントラセン |
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| 研究概要 |
複数のポルフィリンが共平面構造に固定された「縮環ポルフィリン多量体」は赤外領域にまで及ぶ吸収を持ち、大きな非線形光学効果を示すため注目されている。しかし、ポルフィリンを二つ以上の結合により繋ぎ、「縮環ポルフィリン」を合成した報告例は極めて限られている。本研究では、β-アミノポルフィリンをDDQで酸化するとピラジン環によって縮環したポルフィリン二量体が高収率で得られることを見いだした。さらに、生成したピラジン架橋ポルフィリン二量体の構造や物性を明らかにした。紫外可視吸収スペクトルを測定した結果、単量体に比べてピラジン架橋二量体では大きく長波長シフトした吸収をもつ。また、電気化学測定を行った結果、二量体のHOMO-LUMOギャップが狭くなっていることが明らかになった。さらに、X線結晶構造解析により、ピラジン架橋二量体の構造を明らかにした。一方、β-アミノテトラフェニルポルフィリンを用いて反応の一般性を検討した。その結果、四置換ポルフィリンの場合には、ピラジン架橋二量体の他にβ-β結合ポルフィリン二量体が得られることがわかった。さらに、ポルフィリンの代わりにアントラセンをパイ共役系とした場合にも同様のピラジン環形成が起こるかについても検討した。その結果、ピラジン架橋アントラセン二量体が収率よく生成することも分かった。さらに、予想外なことに反応系に微量のアルコールを共存させると、ピラジン環ではなくカルバゾール環が生成するという新しい反応を見いだした。
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| 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
当初の計画では、平成２３年度に「ピラジン架橋縮環ポルフィリンテープの創成およびその物性・機能性の探求」を実施するとしていたが、これを年度内に完了させ、「ピラジン縮環多環芳香族化合物の合成」について研究に着手し、ピラジン架橋アントラセン二量体が生成することを明らかにした。さらに、全く予想していなかったカルバゾール環生成反応も新たに発見することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
予定通り、「ピラジン縮環多環芳香族化合物の合成」についてさらに詳しく研究を進め、アントラセン以外のパイ電子系を用いて反応の一般化を図る。また、新たに発見したカルバゾール環生成反応についても詳しくしらべ、生成物の構造と物性を明らかにする。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
平成２３年度には、研究が非常にスムーズに進行し、効率的に研究を進めることができたので、消耗品費を抑えることができた。平成２４年度には、平成２３年度に蓄積した知見を活用し、ピラジン縮環多環芳香族化合物の合成を行なう。このため、多様な基質をかなりの量で合成する必要がある。したがって、平成２４年度には、研究費の大部分を薬品や精製用品などの消耗品として使用する計画である。
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