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2015 年度 実績報告書

光学活性元素ブロックの合成と材料化学への展開

公募研究

研究領域元素ブロック高分子材料の創出
研究課題/領域番号 15H00733
研究機関関西学院大学

研究代表者

森崎 泰弘  関西学院大学, 理工学部, 教授 (60332730)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードリン原子 / 光学活性 / クラウンエーテル
研究実績の概要

報告者はクラウンエーテルの酸素原子の一部を光学活性リン原子に置き換えた光学活性ジホスファクラウンの合成に世界で初めて成功し、ジホスファクラウンを遷移金属錯体触媒の光学活性配位子として応用してきた。本年度の研究では、このような世界で唯一無二である報告者オリジナルの光学活性ジホスファクラウンのさらなる応用展開を目指し、「遷移金属・希土類金属・アルカリ金属・カチオン種の環内外同時取込」と「高度な不斉空間構築」の両方の特徴を有する元素ブロックとして、有機合成化学の枠を超えて材料化学分野に研究を展開する。本年度得られた成果は以下の通りである。
1.様々な環骨格・環員数を有する光学活性ジホスファクラウンの合成と錯形成能評価
報告者は光学活性2級ビスホスフィンを元素ブロックとして用い、種々の光学活性ジホスファクラウンの合成に成功した。例えば、ピリジンを環骨格に有するジホスファクラウンの合成に成功し、これが光学活性なカルボン酸のエナンチオマーを認識することが分かった。また、様々な環サイズを有するジホスファクラウンを合成し、それらのアルカリ金属との錯形成能を検討したところ、通常のクラウンエーテルとアルカリ金属サイズ認識能が異なることが分かった。すなわち、18員環クラウンエーテルはナトリウムイオンよりもカリウムイオンを選択的に取り込むが、報告者が合成したジホスファクラウンはナトリウムイオンに対して高い認識能を示すことが分かった。
2.共役系リンカーを環骨格に有する光学活性マクロサイクルの合成
光学活性2級ビスホスフィンを元素ブロックとして用い、発光性パイ共役系リンカーを環骨格に組み込んだ環状化合物の合成に成功した。円二色性スペクトル測定から、リン原子の中心性不斉からパイ共役系リンカーに不斉が誘起されていることが分かった。

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

目的としていたジホスファクラウンのアルカリ金属取込能力を評価できただけでなく、通常のクラウンエーテルとは異なるゲスト選択性を示すことが分かった。加えて、不斉認識に関しても知見を得ることができたから。
新たな光学活性環状化合物を合成することができ、ゲスト包摂による発光変化、すなわちセンサーとしての応用へと展開できたため。

今後の研究の推進方策

予備的に合成した光学活性環状化合物の合成スキームを確立させ、そのゲスト認識能を評価したい。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] The connection between magneto-optical properties and molecular chirality2016

    • 著者名/発表者名
      Wada, S.; Kitagawa, Y.; Nakanishi, T.; Fushimi, K.; Morisaki, Y.; Fujita, K.; Konishi, K.; Tanaka, K.; Chujo Y.; Hasegawa, Y.
    • 雑誌名

      NPG Asia Mater.

      巻: 8 ページ: e251-e251

    • DOI

      10.1038/am.2016.17

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Luminescent Silicon Nanoparticles Surface-Modified with Chiral Molecules2015

    • 著者名/発表者名
      Miyano, M.; Nakanishi, T.; Wada, S.; Kitagawa, Y.; Kawashima, A.; Fushimi, K.; Morisaki, Y.; Chujo Y.; Hasegawa, Y.
    • 雑誌名

      J. Photopoly. Sci. Tech.

      巻: 28 ページ: 255-260

    • DOI

      10.2494/photopolymer.28.255

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of P-Stereogenic Tetraphosphacrowns2015

    • 著者名/発表者名
      Kato, R.; Morisaki, Y.; Chujo Y.
    • 雑誌名

      Asian J. Org. Chem.

      巻: 4 ページ: 1410-1416

    • DOI

      10.1002/ajoc.201500343

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] P-Stereogenic Diphosphacrowns: Facile Incorporation of Aromatic Rings2015

    • 著者名/発表者名
      Kato, R.; Watanabe, H.; Morisaki, Y.; Chujo Y.
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 91 ページ: 2295-2306

    • DOI

      10.3987/COM-15-13324

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 共役系リンカーを有する光学活性環状ホスフィンの合成2016

    • 著者名/発表者名
      福山美鈴・加藤亮祐・森崎泰弘・中條善樹
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府、京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] [2.2]パラシクロファンを基盤とする積層π電子系と機能2016

    • 著者名/発表者名
      森崎泰弘
    • 学会等名
      平成27年度高分子学会北陸支部石川地区講演会
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学(石川県、能美市)
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-10
    • 招待講演
  • [学会発表] 光学活性元素ブロックによる高次構造構築と円偏光発光発現2015

    • 著者名/発表者名
      森崎泰弘
    • 学会等名
      大阪府立大学21世紀科学研究機構 分子エレクトロニックデバイス研究所 第17回RIMEDシーズ発掘講演会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府、堺市)
    • 年月日
      2015-11-06 – 2015-11-06
    • 招待講演
  • [学会発表] ピリジン環を有する光学活性環状ホスフィンの合成と錯形成挙動2015

    • 著者名/発表者名
      加藤亮祐・渡辺浩行・森崎泰弘・中條善樹
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学、松山大学(愛媛県、松山市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [学会発表] メタフェニレン骨格を有する光学活性環状ホスフィンの合成と錯形成2015

    • 著者名/発表者名
      加藤亮祐・森崎泰弘・中條善樹
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県、仙台市)
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [学会発表] ピリジン環を含む光学活性ジホスファクラウンの合成とホスト-ゲスト相互作用2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺浩之・加藤亮祐・森崎泰弘・中條善樹
    • 学会等名
      第61回高分子研究発表会(神戸)
    • 発表場所
      兵庫県民会館(兵庫県、神戸市)
    • 年月日
      2015-07-17 – 2015-07-17
  • [学会発表] 種々の骨格を有する光学活性テトラホスファクラウンの合成2015

    • 著者名/発表者名
      加藤亮祐・森崎泰弘・中條善樹
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道、札幌市)
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [学会発表] ピリジン環を骨格にもつ光学活性ジホスファクラウンの合成と錯形成能2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺浩之・加藤亮祐・森崎泰弘・中條善樹
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道、札幌市)
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29

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公開日: 2017-01-06  

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