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2014 年度 実施状況報告書

アセン類の光二量化反応を活用した結晶性有機ナノ空孔材料の創成

研究課題

研究課題/領域番号 26600004
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

鈴木 充朗  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (20724959)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード自己組織化 / 共有結合性有機構造体 / 結晶性多孔質材料
研究実績の概要

本研究は,アセン類の[4+4]光二量化反応を活用して新たな共有結合性有機構造体(COF)を構築すること目的とする.初年度である平成26年度は,COFの構成ユニットとなる大環状化合物の合成について重点的に検討した.具体的には,①大環状化合物の鍵ユニットとなるビス(オルトフェニレンジアミン)誘導体の合成,②鍵ユニットを連結するための反応条件最適化,および,③鍵ユニットの多量化による大環状骨格の構築,について検討を進めた.
項目①については,アントラセンとアセチレンジカルボン酸ジメチルの付加反応,メチルエステルから長鎖アルキルエステルへの交換反応,芳香族部位のニトロ化,およびニトロ基の還元を経る合成ルートを検討し,目的とする鍵ユニットを効率的に得ることが可能な反応条件と単離・精製法を確立した.特に,還元反応の官能基選択性に関して詳細な検討を行い,目的化合物を高選択的に得る合成プロトコルの開発に成功した.項目②では,過去に報告されていた類似反応の条件を適用した場合に,反応効率が著しく低いことが判明した.そのため,モデル系を用いて詳細な検討を行い,短時間・高収率・高再現性で目的とする反応を行うことができる条件を見出した.項目③では,②の成果に基づいて反応を実施し,多量化反応が効率良く進行することを確認した.しかしながら,目的とする特定の多量体の単離には至っておらず,選択性の向上と精製手法の確立について,さらなる検討が必要である.

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

当初の合成計画に沿って研究を進めている.一部で反応基質依存と考えられる問題がいくつか発生したが,丁寧な検討によって問題解決への道筋を立て,着実な進捗をみている.また,当初は計画外であった官能基変換反応なども並行して進めており,積極的に周辺化学を開拓した.

今後の研究の推進方策

引き続き,当初の計画に沿って合成検討を進める.
現在の課題である,多量化反応の効率向上と単離・精製法の確立については,反応条件を系統的にスクリーニングするとともに,容易に精製を行うことができるよう,生成物の十分な溶解度を確保するための誘導体化についても検討する.その後,大環状化合物へのアセン骨格の導入と,その[4+4]光二量化による有機構造体の構築について検討を進める.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] An optically- and thermally-switchable electronic structure based on anthracene–BODIPY conjugate2015

    • 著者名/発表者名
      T. Aotake, M. Suzuki, K. Tahara, D. Kuzuhara, N. Aratani, N. Tamai, H. Yamada
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J

      巻: 21 ページ: 4966-4974

    • DOI

      10.1002/chem.201406384

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 9,9’-Anthryl-anthroxyl radicals: strategic stabilization of highly reactive phenoxyl radicals2015

    • 著者名/発表者名
      T. Aotake, M. Suzuki, N. Aratani, J. Yuasa, D. Kuzuhara, H. Hayashi, H. Nakano, T. Kawai, J. Wu, H. Yamada
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 51 ページ: 6734-6737

    • DOI

      10.1039/C4CC10104A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoprecursor approach as an effective means for preparing multilayer organic semiconducting thin films by solution processes2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamaguchi, M. Suzuki, T. Motoyama, S. Sugii, C. Katagiri, K. Takahira, S. Ikeda, H. Yamada, K. Nakayama
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 4 ページ: -

    • DOI

      DOI: 10.1038/srep07151

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ジケトピロロピロール骨格をもつp型有機半導体分子の可溶性光前駆体:合成と性質および塗布型太陽電池への応用2015

    • 著者名/発表者名
      内永憲佑,山口裕二,高平勝也,鈴木充朗,中山健一,山田容子
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 溶液塗布型有機薄膜太陽電池を指向したピラジノ[2,3-g]キノキサリン誘導体の合成2015

    • 著者名/発表者名
      青竹達也,鈴木充朗,山田容子
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] アンスラセン-ベンゾチアジアゾール連結分子の光前駆体の合成と塗布型有機薄膜太陽電池への応用2015

    • 著者名/発表者名
      山本秦平,山口裕二,高平勝也,鈴木充朗,中山健一,山田容子
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 積層型有機薄膜太陽電池への応用を志向した塗布光変換型ホール輸送材料の合成2015

    • 著者名/発表者名
      仲内阿季,鈴木充朗,荒谷直樹,山田容子
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] アントラセンのα-ジケトン型光前駆体を連結したフラーレン誘導体の合成と性質2015

    • 著者名/発表者名
      川ノ上貴裕,鈴木充朗,荒谷直樹,山田容子
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 光脱離型可溶化ユニットをもつジケトピロロピロール誘導体の合成と塗布変換型有機薄膜太陽電池への応用2014

    • 著者名/発表者名
      内永憲佑,山口裕二,鈴木充朗,高平勝也,中山健一,山田容子
    • 学会等名
      2014年光化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-10-11 – 2014-10-13
  • [学会発表] ベンゾチアジアゾール-アントラセン連結化合物の光前駆体の合成と塗布型有機薄膜太陽電池への応用2014

    • 著者名/発表者名
      山本秦平,山口裕二,高平勝也,鈴木充朗,中山健一,山田容子
    • 学会等名
      2014年光化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-10-11 – 2014-10-13
  • [学会発表] Photovoltaic performance of bulk heterojunction thin films prepared through the photoprecursor approach2014

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, Y. Yamaguchi, S. Yamamoto, K. Takahira, K. Nakayama, H. Yamada
    • 学会等名
      NIMS Conference 2014
    • 発表場所
      エポカルつくば(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-03
  • [学会発表] Solution-processed organic photovoltaic cells fabricated via the photoprecursor aproach using a-diketone derivatives of acenes2014

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, Y. Yamaguchi, K. Uchinaga, S. Yamamoto, K. Nakayama, H. Yamada
    • 学会等名
      225th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hilton Bonnet Creek, Orland (USA)
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-15
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://mswebs.naist.jp/LABs/env_photo_greenmat/Yamada_Research_Group/index.html

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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