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電子・光機能非平面型π電子系イオンの合成と集合化

电子/光学功能非平面π电子体系离子的合成与组装

基本信息

批准号：
20K15266
负责人：
浦川一樹
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

非平面型π電子系の1つとして、ねじれ型π電子系イオンの合成に着手した。アニオン応答性π電子系にカチオン性ユニットを連結させることで対アニオンを会合部位に固定し、母骨格であるπ平面上にアニオン・カチオンの電荷を配置させた双性イオン構造を形成することができる。分子設計として、アクリジニウムカチオンの導入により、ピリミジンπ平面とピリジンπ平面がねじれ、アニオン性部位とカチオン性部位が局在化することを明らかとしている。アクリジニウム置換ジピロリルピリミジンの合成方法を確立し、蛍光スペクトル・過渡吸収スペクトルなどの分光測定により、電子供与性部位から電子受容性部位への光誘起電子移動（PET）を示唆する結果を得た。一方、湾曲型π電子系イオンであるボウル状スルホニウムカチオン誘導体を設計した。DFT計算により湾曲型構造を確認でき、ESP計算から凹面より凸面の方が正の分極が大きいことを確認した。すなわち、この特性を利用し、イオンペア形成において対となるアニオンの形状や電子状態に応じた集合体形態の変調が予想される。ボウル状スルホニウムカチオンの合成では、環化前駆体の合成まで行い、トリアリールスルホニウムカチオンを3種の異性体混合物として得ることができた。これらの異性体は種々分離剤を用いた精製を行ったが、分離が困難であったため、混合物のまま分子内芳香族求核置換反応を行い、ボウル状スルホニウムカチオンへの変換を種々の条件で検討した。また、異性体が生成しない効率的な合成ルートの構築も行った。

The synthesis of non-planar π-electron systems and π-electron systems The charge of the π-electron system is arranged on the π-plane, and the structure of the π-electron system is formed. Molecular design, design. The synthesis method of PET was established, and the results of spectroscopic determination of PET were obtained by electron donor site, electron acceptor site and photoinduced electron transfer (PET). A square, curved π-electron system is designed. DFT calculations confirm curved structures, ESP calculations confirm concave surfaces, convex surfaces and positive polarization. The shape and electronic state of the aggregate are expected to be adjusted by the use of these characteristics. The synthesis of cyclized precursors is a mixture of three heterosexuals. The conditions for the separation of heterosexual species are discussed. The composition of the heterostructure is very efficient.