| 研究課題/領域番号 |
26410052
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
奥島 鉄雄 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (60359924)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ポルフィリノイド / 環拡張ポルフィリン / 芳香族化合物 / 結晶構造 / 近赤外吸収色素 |
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| 研究実績の概要 |
架橋炭素を全く含まない環拡張ポルフィリンであるシクロ[n]ピロール類は2002年にJ. L. Sessler らによって初めて合成され、n = 6および7の誘導体合成が報告された。彼らはさまざまなグループとの共同研究により、ジプロトン化ジカチオンの強いアニオン配位能や、液晶分子、半導体特性など興味深い物性を報告しているが、誘導体合成はその合成的困難さから積極的には取り組まれていない。π拡張や核置換などのさまざまな誘導体を合成することで、新しい物性や卓越した機能を見いだされることが十分に考えられる。
π拡張シクロ[n]ピロールとして、オキソカーボン酸をテンプレートとすることで選択的にシクロ[10]ピロールを合成し、単離し、Ｘ線結晶構造解析により構造を明らかした。分子の骨格と共役拡張、吸収波長の関係を、吸収スペクトルやX線結晶構造解析、MCDスペクトルの測定およびTD-DFT計算を用いて芳香族性や電子構造の考察から明らかにした。また、シクロ[8]ピロールの中心アニオンを抽出し、交換する反応により、ホスホン酸塩を得ることに成功した。β-連結ビピロールを合成し、それらを出発物質とし、シクロ[8]ピロールのほか、環拡張ポルフィリン類を合成した。ターピロール類を合成し、核置換およびシクロ[3n]ピロール類の合成を検討した。これらの成果について２件の論文を投稿準備中であり、１１件の学会発表、１件の招待講演を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定通り合成を進めることができた。核置換誘導体やβ連結型誘導体の原料を合成し、環拡張ポルフィリン類を合成した。アニオン交換体についてはホスホン酸のほか、３種の誘導体の合成と構造決定も達成している。
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| 今後の研究の推進方策 |
１．β連結型誘導体の合成：β連結誘導体の合成には成功しており、さまざまな誘導体の合成、および物性測定を進める。
２．アニオン交換体の合成：いくつかの誘導体合成には成功しており、論文にまとめるほか、超分子化へ向けた展開や単分子測定への応用をおこなう。
３．オクタフィリン以外の環拡張体の合成：適切な中心テンプレートを用いることで選択的な１０量体の合成には成功している。ターピロール類を原料とすることで、シクロ[3n]ピロールの合成に挑戦する。
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