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2023 Fiscal Year Research-status Report

Synthetic challenge to creation of spiro-aromatic expanded porphyrinoids

Research Project

Project/Area Number 22K05081
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

鈴木 優章  島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 講師 (90506891)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywordsポルフィリノイド / 環拡張ポルフィリン / ヘキサフィリン / ポルホジメテン / トリピリン / スピロ共役 / 芳香族性
Outline of Annual Research Achievements

広大なπ平面を追求することが優れた芳香族分子の開発に相当するというこれまでの側面を改め、本研究では直交して連なったπ平面に沿ってスルースペース相互作用によって共役させることでできる三次元芳香族分子の創製を目的とする。様々な利用法において弊害となる溶解性の低下は、二次元的に大きな構造によって分子同士のスタッキングが誘発されることで起こる。嵩高い置換基を導入して凝集を妨げる方法では分子の複雑化につながるが、π共役系に三次元性を持たせるための新奇な本モチーフであれば、これらの問題点を同時に解決できると考えられた。中でもスピロ芳香族性は、sp3炭素で連結された複数のπ電子系が一定条件を達成することで発現するとされる。
昨年度合成した5,15-シクロアルキルポルホジメテン(トランス体)にスピロ共役が導入できるかを確かめるべく、シクロヘプチル基と、シクロペンチル基の代わりに9-フルオレニル基を有した誘導体の合成を行ったところ、得られた生成物の中に前駆体のスクランブリングが原因と思われるシクロへプチル基と9-フルオレニル基がシス配置になった5,10-ポルホジメテンが見出された。溶液状態で徐々に退色することから不安定であることが示唆させ、かつ同定できない副生成物との分離困難な混合物であったが、迅速に結晶化させた固体を目視で選り分けることによりX線結晶構造解析にも成功した。このシス体生成の再現性を確かめるべく、9-フルオレニル基をもつ方の前駆体のみを使用し反応をシンプルにしたところ、9-フルオレニル基がシス配置された5,10-ポルホジメテン誘導体が得られた。これらの化合物は、その前駆体合成が煩雑で報告例が限られているが近年増えつつあるトリピリンに相当する部分構造を有するため、これらの類縁体合成としても有用である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

目標としている系の構築にも貢献できる新たな化合物構造および合成法を見出だせた。

Strategy for Future Research Activity

タイトル研究の達成に加え、偶然に得られた成果ともリンクさせて、さらなる発展性を見込める化合物群の創出を目指す。

Causes of Carryover

一定の人員配置を想定した予算計画を立てたが、十分な人数が集まらなかったので一時的に実験計画を修正した。そのため、現状所有していた器具・試薬・設備で実施可能だった。

  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Extremely Nonplanar meso-cis-Bis(Trifluoromethyl)-Substituted Tetrabenzoporphyrin Copper Complex with Remarkably Short N-Cu Distances2023

    • Author(s)
      Suzuki Masaaki、Okinaga Koji
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 71 Pages: 424~427

    • DOI

      10.1248/cpb.c23-00180

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis, separation, and characterization of spiro-fused cycloalkyl-embedded 5,15-porphodimethenes2023

    • Author(s)
      Suzuki Masaaki、Suzuki Yuto、Uetake Yasuhito
    • Journal Title

      Journal of Porphyrins and Phthalocyanines

      Volume: 27 Pages: 1097~1102

    • DOI

      10.1142/S1088424623500347

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] スピロフルオレン構造を有するカリックス[4]フィリン類の合成2024

    • Author(s)
      ○鈴木優章・鶴見英亮
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] シクロアルキル基がスピロ縮環した5,15-ポルホジメテンの合成2023

    • Author(s)
      ○鈴木優章・鈴木雄斗・上竹康仁
    • Organizer
      第33回基礎有機化学討論会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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