大環状ピレン骨格を基盤とした湾曲ナノカーボンの精密合成

基于大环芘骨架的弯曲纳米碳的精确合成

• 批准号: 21J10816
• 负责人: 黒崎 澪
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J10816/
• 关键词: ピレン; 環状多量体; 蛍光; 電荷移動; アトロプ異性体; キラリティ; 大環状分子; ナノグラフェン; 構造変換

ピレンに基づく光学材料は、基本的には紫外域にのみ吸収をもつため、その発光は青色に限られる。可視光領域に調整可能な発光をもたせるための工夫のひとつとして錯体化が挙げられ、Bardeenらは電子供与体である芳香族分子と電子受容体である1,2,4,5-テトラシアノベンゼン (TCNB) を1:1で混合した錯体の蛍光スペクトルと蛍光寿命の変化を報告した。しかし、これらの挙動はドナーとアクセプターの相互作用が強い粉末や結晶などの固体状態に限られ、ドナーとアクセプターが解離平衡になる溶液中では観測されない。本研究では、環状ピレンに基づくキラル構造パートとアキラルな蛍光性ゲスト分子による発光パートを別々に設計し、電荷移動に基づく高機能キロプティカル特性の発現を目指した。一連の1,7-7’,1’位直接結合型環状ピレン多量体cCPnは、7,7’位にトリフルオロメタンスルホニルオキシ基をもつビピレニルのNi(cod)2を用いたカップリング反応により合成し、4、6、8、10および12量体を得ることに成功した。このうち環状6量体のcCP6は2,2’位のプロピルオキシ基および10,10’位の水素同士の反発により固定化され、複数のアトロプ異性体の中から(R,R,S)体および(S,S,R)体を単離・光学分割に成功した。一方で、環状4量体 (cCP4) はNMRにより単一の構造が得られていることが明らかとなり、その立体配座は量子化学計算から(R,S)体であることが示唆された。また、THF中および固体状態において、cCP4とTCNBの1:1で混合したところ、THF中では蛍光スペクトルの変化はほとんど見られなかったものの、固体状態では大きく長波長シフトした。この結果より、TCNBはcCP4のマクロ環の中には取り込まれず、固体状態でのみマクロ環の外で相互作用し、CT錯体を形成していると考えられる。

The basic optical materials are ultraviolet absorption and cyan emission. In the field of visible light, the adjustment of light emission is possible, and the time of light emission is varied. The electron donor and electron acceptor are aromatic molecules and electron acceptors. The 1,2,4,5-temperature ratio of light emission to electron acceptor (TCNB) is 1:1. The change of light lifetime of light emission is reported. The interaction between the solid state and the solid state is limited to the dissociation equilibrium. This study is aimed at the development of optical properties in the form of charge transfer, charge transfer, and light transfer. A series of 1,7- 7',1 'direct-binding cyclic polysomes cCPn, 7,7' positions were successfully synthesized by using Ni(cod)2 as the intermediate position of the cyclic polysomes, 4,6,8,10 and 12. The cCP6 of the cyclic 6-mer was successfully separated from the (R,R,S)-mer and the (S,S,R)-mer by immobilization, separation and optical segmentation of the 2, 2 '-mer and the 10, 10'-mer. A cubic, cyclic 4-quanta (cCP4) NMR structure is obtained by quantum chemical calculation of the stereoligand (R,S) structure. In THF, the solid state is a mixture of cCP4 and TCNB, and the solid state is a mixture of cCP4 and TCNB. As a result, TCNB has a negative effect on cCP4 in the middle of the ring, a negative effect on the solid state of the ring, and a negative effect on the formation of CT.

项目成果

A Quadruply Bridged Non‐Offset Face‐to‐Face Porphyrin Dimer and Cross‐Shaped Pentameric Porphyrin Tapes Based on 2,7,12,17‐Tetrakis(pinacolatoboryl) Ni(II) Porphyrin

基于2,7,12,17-四(频哪醇硼基)Ni(II)卟啉的四桥非偏移面对面卟啉二聚体和十字形五聚卟啉带

• DOI: 10.1002/anie.202300260
• 发表时间: 2023
• 期刊: Angewandte Chemie International Edition
• 作者: Ye Meng;Deng Fangling;Xu Ling;Rao Yutao;Yin Bangshao;Zhou Mingbo;Kurosaki Ryo;Aratani Naoki;Osuka Atsuhiro;Song Jianxin
• 通讯作者: Song Jianxin

Chiroptical properties of a twisted cyclopentapyrenylene

扭曲环戊二烯基的手性光学性质

• 发表时间: 2022
• 作者: Kurosaki Ryo;Yamada Hiroko;Aratani Naoki
• 通讯作者: Aratani Naoki

Synthesis and photophysical properties of chiral 1,7-7’,1’-cyclopyrenylene oligomers

手性1,7-7’,1’-亚环芘低聚物的合成及光物理性质

• 发表时间: 2023
• 作者: Kurosaki Ryo;Remi Metivier;Yamada Hiroko;Aratani Naoki
• 通讯作者: Aratani Naoki

一連の5,9-直接結合型環状ピレン多量体の合成と構造変換

系列5,9-直接连接的环状芘多聚体的合成和结构转化

• 发表时间: 2021
• 作者: 黒崎 澪;山田 容子;荒谷 直樹
• 通讯作者: 荒谷 直樹

Synthesis of a Series of Large 4,10-Cyclopyrenylene Oligomers

一系列大4,10-亚环芘低聚物的合成

• 发表时间: 2021
• 作者: Ryo Kurosaki;Hiroko Yamada;Naoki Aratani
• 通讯作者: Naoki Aratani