オリゴアセン類の合理的合成ルートの探索と物性評価

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23685030
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 荒谷 直樹 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 准教授 (60372562)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: アセン / ナノ材料 / 合成化学

研究概要

当初想定していたオリゴアセンの合理的な合成ルートは、オリゴアセンキノンを前駆体として、キノン部位に置換基を導入して還元する方法である。申請者はすでに、電子求引性の置換基を効果的に導入することにより、世界最大のオリゴアセンキノンであるノナセンキノンの合成に成功している。キノンの反応性も探索しており、アニリンとの脱水縮合によってキノンジイミンを生成し、安定に単離できることを見出した。しかしながら昨年度はこれとは別法となる、ビシクロ化合物の逆ディールスーアルダー反応を利用したペンタセンダイマーの合成やパイ拡張TCNQとなるテトラシアノビスペンタセンキノジメタンの合成にも成功している。更に今年度は、偶然にもテトラセン縮環1,3-ジチオール-2-オンの加水分解によりテトラチアビステトラセンが生成することを発見し、ここから金属銅を用いた脱硫反応によるビステトラセノジチインの合成に成功した。これは２電子酸化によって形式的にはノナセンと等π構造となり、これはすなわち新規含硫黄アセンである。含窒素アセンや含ホウ素アセンは非常に活発に合成研究がなされているが、含硫黄アセンはバルクでは触媒として有能であるものの、低分子合成はこれまでほとんど研究がなされていない、未開拓領域である。これらの合成・精製手段を確立し、すべての化合物についてＸ線構造解析によって構造を明確にすることを目指しているが、テトラチア体、ジチア体に関しては構造解析に成功した。現在酸化種の結晶作成に挑んでいる。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis and optical reactivity of 6,13-a-diketoprecursors of 2,3,9,10-tetraalkylpentacenes in solution, film and crystals (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Katsuta, H. Saeki, K. Tanaka, Y. Murai, D. Kuzuhara, M. Misaki, N. Aratani, S. Masuo, Y. Ueda, H. Yamada
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. C 巻: 2 ページ: 986-993
  • DOI: DOI: 10.1039/C3TC31824A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diprotonated [28]Hexaphyrins(1.1.1.1.1.1): Triangular Antiaromatic Macrocycles (2014)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichiro Ishida, Tomohiro Higashino, Shigeki Mori, Hirotaka Mori, Naoki Aratani, Takayuki Tanaka, Jong Min Lim, Dongho Kim, and Atsuhiro Osuka
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 53 ページ: 3427-3431
  • DOI: 10.1002/anie.201400301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Solid-State Structures of a Tetrathiafulvalene- Conjugated Bistetracene (2014)
  • 著者名/発表者名: Masataka Yamashita, Daiki Kuzuhara, Naoki Aratani, and Hiroko Yamada
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 20 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1002/chem.201304997
  • 査読あり
• [雑誌論文] η5-Cyclopentadienyl-Iron(II)-[14]Triphyrin(2.1.1) Sandwich Compounds: Synthesis, Characterization, and Stable Redox Interconversion (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhaoli Xue, Daiki Kuzuhara, Shinya Ikeda, Yuka Sakakibara, Kei Ohkubo, Naoki Aratani, Tetsuo Okujima, Hidemitsu Uno, Shunichi Fukuzumi and Hiroko Yamada
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 52 ページ: 7306-7309
  • DOI: 10.1002/anie.201302815
  • 査読あり
• [雑誌論文] A soluble bispentacenequinone precursor for creation of directly 6,6′-linked bispentacenes and a tetracyanobipentacenequinodimethane (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Tanaka, Naoki Aratani, Daiki Kuzuhara, Sadaaki Sakamoto, Tetsuo Okujima, Noboru Ono, Hidemitsu Uno and Hiroko Yamada
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 3 ページ: 15310-15315
  • DOI: 10.1039/c3ra41914b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Crystal Structures of 5,15-bis(triisopropylsilylethynyl)-tetrabenzoporphyrins (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Takahashi, D. Kuzuhara, N. Aratani, H. Yamada
  • 雑誌名: Journal of Photopolymer Science and Technology 巻: 26 ページ: 213-216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of Boron Complexes of [14]Triphyrins(2.1.1) (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Kuzuhara, Z. Xue, S. Mori, T. Okujima, H. Uno, N. Aratani, H. Yamada
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 49 ページ: 8955-8957
  • DOI: 10.1039/c3cc44788j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regioselective fabrications of a Mobius aromatic [28]hexaphyrin palladium(II) complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Yoneda, Naoki Aratani, and Atsuhiro Osuka
  • 雑誌名: Journal of Porphyrins and Phthalocyanines 巻: 17 ページ: 665-72
  • DOI: 10.1142/S1088424612501428
  • 査読あり
• [雑誌論文] A 1,3-Phenylene-Bridged Hexameric Porphyrin Wheel and Efficient Excitation Energy Transfer along the Wheel (2013)
  • 著者名/発表者名: Hua-Wei Jiang, Sujin Ham, Naoki Aratani, Dongho Kim, and Atsuhiro Osuka
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 19 ページ: 13328-3336
  • DOI: 10.1002/chem.201302361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solution-processed anthradithiophene-PCBM p-n junction photovoltaic cells fabricated by using the photoprecursor method (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yamada, Y. Yamaguchi, R. Katoh, T. Motoyama, T. Aotake, D. Kuzuhara M. Suzuki, T. Okujima, H. Uno, N. Aratani, K. Nakayama
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 49 ページ: 11638-11640
  • DOI: 10.1039/c3cc46178e
  • 査読あり
• [学会発表] ビスピロール置換芳香族化合物を用いたインドリジノ[3,4,5-ab]イソインドール誘導体の合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 葛原 大軌・森山 弘健・三宅 慧・荒谷 直樹・山田 容子
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] π共役系拡張フルオロン型化合物の合成および物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 勢造恭平, 荒谷直樹, 山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] ヘテロアリール基を有するポルフィセンの合成と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中岡晴河，葛原大軌，荒谷直樹，山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] 有機薄膜太陽電池を指向したジケトピロロピロール連結ベンゾポルフィリンの合成と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋功太郎，山田直也，佐伯宏之，葛原大軌，荒谷直樹，中山健一，山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] テトラセノ1,3-ジチオール-2-オンの合成と反応性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山下正貴、鈴木充朗、葛原大軌、荒谷直樹、山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] ベンゼン架橋ペリレンビスイミドアレイの合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 児島満，荒谷直樹，山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] 近赤外吸収を有するキノキサリン縮環ポルフィセンの合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂口三佳，葛原大軌，荒谷直樹，山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] ペリペンタセン骨格の合成法の開拓 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本彬伸，荒谷直樹，山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] 縮環ピレン3量体の合成と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田本彬，荒谷直樹，山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] 光及び熱により段階的に制御可能な発光特性を有する BODIPY の合成と分光特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青竹 達也・葛原 大軌・荒谷 直樹・山田 容子
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 20130911-20130913
• [学会発表] インドリジノ[3,4,5-ab]イソインドールの合成法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森山 弘健・三宅 慧・葛原 大軌・荒谷 直樹・山田 容子
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 20130911-20130913
• [学会発表] ベンゾチアゾール置換ベンゾポルフィリンの合成と物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋 功太郎・山田 直也・葛原 大軌・荒谷 直樹・中山 健一・山田 容子
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学
  • 年月日: 20130905-20130907
• [学会発表] テトラセン縮環TTFの合成と物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下 正貴・葛原 大軌・荒谷 直樹・山田 容子
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学
  • 年月日: 20130905-20130907
• [学会発表] ビスペンタセンラジカルの合成研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青竹 達也・荒谷 直樹・山田 容子
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学
  • 年月日: 20130905-20130907
• [学会発表] アリール基を有するポルフィセンの合成と物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中岡 晴河・葛原 大軌・荒谷 直樹・山田 容子
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学
  • 年月日: 20130905-20130907
• [学会発表] [14]トリフィリン(2.1.1)鉄錯体の合成と物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 薛 兆歴・葛原 大軌・荒谷 直樹・山田 容子
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学
  • 年月日: 20130905-20130907
• [学会発表] Synthesis of Indolizino[3, 4, 5-ab]isoindole Derivatives by Acid Induced Cyclization (2013)
  • 著者名/発表者名: Daiki Kuzuhara, Satoshi Miyake, Hirotake Moriyama, Naoki Aratani, Hiroko Yamada
  • 学会等名: ISNA-15
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 20130728-20130802
• [学会発表] Synthesis, Structures and Properties of Tetracene- Fused TTF Derivatives (2013)
  • 著者名/発表者名: Masataka Yamashita, Daiki Kuzuhara, Naoki Aratani, Hiroko Yamada
  • 学会等名: ISNA-15
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 20130728-20130802
• [学会発表] Synthesis, Structure and Property of Porphyrin Derivatives for Organic Semiconducting Materials using Precursor Methods (2013)
  • 著者名/発表者名: Kohtaro Takahashi, Daiki Kuzuhara, Naoki Aratani and Hiroko Yamada
  • 学会等名: ICPST-30
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 20130625-20130628
• [学会発表] Thermal and Optical Dual-Control of Fluorescence of BODIPY (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Aotake, Daiki Kuzuhara, Naoki Aratani, Hiroko Yamada
  • 学会等名: ISACS10
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20130618-20130621
• [学会発表] Synthesis of Properties of Tetracene-fused TTFs (2013)
  • 著者名/発表者名: Masataka Yamashita, Daiki Kuzuhara, Naoki Aratani, Hiroko Yamada
  • 学会等名: ISACS10
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20130618-20130621