アセン骨格を有する有機塩結晶の創製と配列制御による高効率キャリア輸送材料への応用

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25288048
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 佐藤 哲也 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (40273586)
• 研究分担者: 藤内 謙光 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30346184)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 環境調和型合成 / ファインケミカルズ / 結晶 / 有機半導体材料

研究実績の概要

本研究の最終年度にあたる平成２７年度は、これまでの検討に引き続き、スルホ基、スルホニル基、およびスルフィニル基を始めとする含硫黄官能基を有する芳香族基質の直接誘導体化について検討を行った。適切に設計したロジウム触媒を用いることで、含硫黄官能基を配向基とする炭素－水素結合活性化が効率よく進行し、位置選択的アルケニル化がうまく行えることを見出した。これらの反応を用いることで、多様な含硫黄置換基および縮合芳香族骨格を有する新規π共役分子を合成することに成功した。得られた研究成果は、速報二報およびフルペーパー三報にまとめ、国際誌に掲載された。
さらにフリーのアミノ基を配向基として利用した芳香族アミン類の直接誘導体化法の開発にも成功し、速報一報およびフルペーパー一報にまとめ、国際誌に掲載された。以上のような新規反応を用いて合成した、一連の芳香族スルホン酸およびアミンを組み合わせて、種々有機塩結晶を調製した。X線結晶構造解析により、得られた結晶の超分子構造が明らかとなった。いくつかの結晶では均一な細孔が形成されるため、ガス吸着等に応用できる可能性が考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27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] Construction of Chiral Polar Crystals from Achiral Molecules by Stacking Control of Hydrogen-Bonded Layers Using Type II Halogen Bonds (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Sasaki, Y. Ida, I. Hisaki, S. Tsuzuki, N. Tohnai, G. Coquerel, H. Sato, M. Miyata
  • 雑誌名: Cryst. Growth Des. 巻: 16 ページ: 1626-1635
  • DOI: 10.1021/acs.cgd.5b01724
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rhodium-catalyzed direct ortho-alkenylation of phenyl sulfones with alkynes utilizing sulfonyl function as modifiable directing group (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nobushige, K. Hirano, T. Satoh, M. Miura
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 71 ページ: 6506-6512
  • DOI: 10.1016/j.tet.2015.03.046
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of Indolines by Copper-Mediated Intramolecular Aromatic C-H Amination (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Takamatsu, K. Hirano, T. Satoh, M. Miura
  • 雑誌名: J. Org. Chem. 巻: 80 ページ: 3242-3249
  • DOI: 10.1021/acs.joc.5b00307
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of the intrinsic charge carrier transporting properties of linear- and bent-shaped π-extended benzo-fused thieno[3,2-b]thiophenes (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Tsutsui, T. Sakurai, S. Minami, K. Hirano, T. Satoh, W. Matsuda, K. Kato, M. Tanaka, M. Miura, S. Seki
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 17 ページ: 9624-9628
  • DOI: 10.1039/C5CP00785B
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of Thieno[3,2-b]benzofurans by Palladium-Catalyzed Intramolecular C-H/C-H Coupling (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Kaida, T. Satoh, K. Hirano, M. Miura
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 44 ページ: 1125-1127
  • DOI: 10.1246/cl.150408
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Direct Coupling of Benzothioamides with Alkenes and Alkynes through Directed C-H Bond Cleavage (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Yokoyama, Y. Unoh, R. A. Bohmann, T. Satoh, K. Hirano, C. Bolm, and M. Miura
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 44 ページ: 1104-1106
  • DOI: 10.1246/cl.150444
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of Indolo[1,2-a][1,8]naphthyridines by Rhodium(III)-Catalyzed Dehydrogenative Coupling via Rollover Cyclometalation (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Morioka, K. Nobushige, T. Satoh, K. Hirano, and M. Miura
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 17 ページ: 3130-3133
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.5b01452
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Palladium(II)-Catalyzed Direct C-H Alkenylation of Thienothiophene and Related Fused Heteroarenes (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Morita, T. Satoh, M. Miura
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 17 ページ: 4384-4387
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.5b02246
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rhodium(III)-catalyzed Intramolecular Ar-H/Ar-H Coupling Directed by Carboxylic Group to Produce Dibenzofuran Carboxylic Acids (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Okada, Y. Unoh, T. Satoh, M. Miura
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 44 ページ: 1598-1600
  • DOI: 10.1246/cl.150739
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rhodium(III)-Catalyzed Direct Coupling of Arylphosphine Derivatives with Heterobicyclic Alkenes: A Concise Route to Biarylphosphines and Dibenzophosphole Derivatives (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Unoh, T. Satoh, K. Hirano, M. Miura
  • 雑誌名: ACS Catal. 巻: 5 ページ: 6634-6639
  • DOI: 10.1021/acscatal.5b01896
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A C3-Symmetric Macrocycle-Based, Hydrogen-Bonded, Multiporous Hexagonal Network as a Motif of Porous Molecular Crystals (2015)
  • 著者名/発表者名: I. Hisaki, S. Nakagawa, N. Tohnai, M. Miyata
  • 雑誌名: Angew. Chem., Int. Ed. 巻: 54 ページ: 3008-3012
  • DOI: 10.1002/anie.201411438
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Construction of Versatile Porous Structures: Diamondoid Porous Organic Salts (d-POS)) (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Tohnai
  • 学会等名: International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
  • 発表場所: ホノルル（アメリカ合衆国）
  • 年月日: 2015-12-15 – 2015-12-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Construction of Versatile Porous Structures: Diamondoid Porous Organic Salts (d-POS)) (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Tohnai
  • 学会等名: The 22nd International Conference on the Chemistry of the Organic Solid State
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-07-12 – 2015-07-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Rh(III)-Catalyzed Ortho Alkenylation of Aryl Dithioacetals (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Unoh, K. Hirano, T. Satoh, M. Miura
  • 学会等名: 18th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis
  • 発表場所: バルセロナ（スペイン）
  • 年月日: 2015-06-28 – 2015-07-02
  • 国際学会
• [学会発表] 遷移金属触媒を用いるC－Hアリール化・アルケニル化および裏話 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 哲也
  • 学会等名: 第73回講演会 有機化学研究会白鷺セミナー
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪府堺市）
  • 年月日: 2015-06-19 – 2015-06-19
  • 招待講演
• [学会発表] C-H 官能基化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 哲也
  • 学会等名: 第42 回有機金属化学セミナー
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-06-12 – 2015-06-12
  • 招待講演
• [学会発表] 遷移金属触媒を用いる芳香族C-H結合の直接誘導体化法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 哲也
  • 学会等名: 大阪市立大学理学部化学科談話会
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-05-14 – 2015-05-14
  • 招待講演
• [図書] Science of Synthesis (Vol. Catalytic Transformations via C-H Activation 1) (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Satoh and M. Miura
  • 総ページ数: 31
  • 出版者: Georg Thieme