2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of helical phthalocyanine analogues
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20H02728
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
村中 厚哉 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (20374902)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | フタロシアニン / らせん / 円偏光発光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
３次元らせん構造をもつフタロシアニン系化合物および関連するπ電子系化合物に関して種々研究をおこなった。
１）新規誘導体の合成：従来よりも長いらせん構造をもつフタロシアニン系化合物の合成をおこなった。これまで合成していたらせん化合物はイソインドリンユニットが２つとピリジン環ユニットが３つから構成されていたが、イソインドリンユニットが３つとピリジン環ユニットが４つから構成される新規誘導体を合成し、その分子構造、電子構造、光学特性をキャラクタライズした。単結晶X線構造解析と核磁気共鳴（NMR）スペクトル解析から、合成した化合物は固体状態でも溶液中でもらせん構造をとることを明らかにした。
２）円偏光発光（CPL） 特性の向上：軸性キラリティーをもつビナフチルユニットによってらせん構造を固定したフタロシアニン系化合物を合成した。NMRスペクトルと円二色性（CD）スペクトルを解析することによって、S の軸性キラリティーをもつビナフチルユニットから合成した化合物は室温・溶液中で左巻きらせん構造をもつ１種類のジアステレオマーとして存在することが明らかとなった。CPL スペクトルを測定したところ、S の軸性キラリティーをもつ化合物は 500-600 nmに負のCPL シグナルが観測され、この CPL シグナルの異方性因子は以前開発したフタロシアニン系らせん分子の亜鉛錯体よりも大きくなった。この変化は遷移磁気および電気双極子モーメントの大きさの違いに関係することが密度汎関数計算から示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新規誘導体の合成や CPL 特性の向上に関する研究について新型コロナウイルス感染症による影響のため実施期間延長をしたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）新規誘導体の合成：ピリジン環ユニットの代わりにトリアゾール環ユニットやベンゼン環ユニットから構成されるらせん構造をもつフタロシアニン系化合物の合成を行う。構成ユニットの違いで各種物性がどのように変わるかについて比較し関係性を明らかにする。
２）多彩な金属錯体の合成：ビナフチル基を連結したらせん化合物に対して、種々の金属塩を反応させ、各種金属錯体の合成に取り組む。中心金属イオンと構成ユニットの組み合わせでどのように分子構造や物性が変化するのかを系統的に調べる。
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