スピロビフルオレンの連結に基づく新奇３次元π共役系分子の創成

基于螺二芴键创建新型三维π共轭分子

• 批准号: 20H02724
• 负责人: 雨夜 徹
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02724/
• 关键词: スピロビフルオレン; スピロ共役; 二重らせん; 三次元π共役; 大環状化合物; 水素結合; 水素結合性有機フレームワーク; キラル; キロプティカル特性; 織り構造; オリゴフェニル

本研究では、ユニーク且つ未踏のジオメトリーを有するπ共役系化合物群をスピロビフルオレンの連結を基軸とし創成するとともに、得られた３次元構造体のキロプティカル特性や空間的な軌道相互作用に基づく３次元的な共役を明らかにすることを目指し検討を重ねている。今年度は、パラオリゴフェニル二重らせんや編み目構造モチーフを有するキラルパラオリゴフェニル化合物を標的とした検討を行った。特に編み目構造モチーフを有する化合物の合成を目指した研究を主として展開した。これまで合成を報告したキラルスピロビフルオレン環化３量体の末端にカルボキシフェニル基を導入し、カルボン酸の水素結合２量化を駆動力とする超分子的な網目状ネットワーク構造構築に取り組んだ。この化合物では、剛直なスピロビフルオレンマクロサイクル骨格から６つのカルボン酸が方向性を持って配置されている。水素結合性のネットワーク構造を明らかにするため、単結晶作製を試みた。その結果、単結晶X線結晶構造解析よりユニークな構造の水素結合ネットワークが形成されていることが明らかになった。具体的には、２組のカルボン酸の水素結合により水素結合性の大環状構造が形成され、さらにその際、環の相互貫入が起こり３重カテナン状構造を有する水素結合性有機フレームワーク（HOF）が形成されることを明らかにした。この３重カテナン状構造は周期的に繰り返されて２次元シートを形成し、さらにそのシート同士はカルボン酸の水素結合により積み重なって、３次元構造体を形成していた。

This study で は, ユ ニ ー ク and つ did not tread の ジ オ メ ト リ ー を have す る PI series compounds group of total service を ス ピ ロ ビ フ ル オ レ ン の link を basic shaft と し chuang cheng す る と と も に, ら れ た three yuan constructs の キ ロ プ テ ィ カ ル や space features な orbital interaction に base づ く 3rd dimensional な total Ming ら "を か に す る こ と を refers し beg を heavy ね 検 Youdaoplaceholder0 て る. Our は, パ ラ オ リ ゴ フ ェ ニ ル double ら せ ん や plait み mesh structure モ チ ー フ を have す る キ ラ ル パ ラ オ リ ゴ フ ェ ニ ル compound を mark と し た 検 line for を っ た. に weaving み mesh structures モ チ ー フ を have す の る compounds synthesized を refers し を た research main と し て expand し た. こ れ ま で synthetic を report し た キ ラ ル ス ピ ロ ビ フ ル オ レ ン cyclization 3 quantity body の end に カ ル ボ キ シ フ ェ ニ ル を import し, カ ル ボ の ン acid water element combination 2 quantitative を 駆 power と す る of supramolecular な mesh shape ネ ッ ト ワ ー ク structure constructing に group take り ん だ. こ の compound で は, upright and outspoken な ス ピ ロ ビ フ ル オ レ ン マ ク ロ サ イ ク ル bone か ら 6 つ の カ ル ボ ン acid が directional を hold っ て configuration さ れ て い る. Hydrogen-binding <s:1> ネットワ ネットワ <s:1> を structure を Ming ら にするため 単, 単 crystallization preparation を test みた. そ の results, 単 crystal X-ray crystal structure analytic よ り ユ ニ ー ク な structure の water element with ネ ッ ト ワ ー ク が form さ れ て い る こ と が Ming ら か に な っ た. Specific に は, two groups の カ ル ボ の ン acid water element combination に よ り の water element combined with sex ring structure が form さ れ, さ ら に そ の interstate, ring の mutual penetration が up こ り 3 heavy カ テ ナ ン structure を have す る water element combining organic フ レ ー ム ワ ー ク (HOF) が form さ れ る こ と を Ming ら か に し た. こ の 3 heavy カ テ ナ ン structure は cycle に Qiao り return さ れ て 2 dimensional シ ー ト を し, さ ら に そ の シ ー ト with "は カ ル ボ の ン acid water element combination に よ り product み heavy な っ て を, 3 dimensional structure body formation し て い た.

项目成果

環状[n]スピロビフルオレニレンのレドックス挙動

环状[n]螺二芴基的氧化还原行为

• 发表时间: 2021
• 作者: 太田哲平，秋元祐太朗;岡島敬一;今井友也・秋本果成・三輪和平・青柳忍・鳶巣守・雨夜徹
• 通讯作者: 今井友也・秋本果成・三輪和平・青柳忍・鳶巣守・雨夜徹

カルボキシ基を有するスピロビフルオレン環状三量体の自己集合により構築された三重カテナン構造

带有羧基的螺二芴环状三聚体自组装构建的三链烷结构

• 发表时间: 2021
• 作者: Kazunori Miyamoto;Masanobu Uchiyama;秋本果成・鳶巣守・藤内謙光・久木一朗・雨夜徹
• 通讯作者: 秋本果成・鳶巣守・藤内謙光・久木一朗・雨夜徹

環状[3]スピロビフルオレニレン誘導体の合成と酸化挙動

环状[3]螺二芴衍生物的合成及氧化行为

• 发表时间: 2021
• 作者: Uji Masanori;Harada Naoyuki;Kimizuka Nobuo;Saigo Masaki;Miyata Kiyoshi;Onda Ken;Yanai Nobuhiro;今井友也・秋本果成・三輪和平・青柳忍・鳶巣守・雨夜徹
• 通讯作者: 今井友也・秋本果成・三輪和平・青柳忍・鳶巣守・雨夜徹

キラル環状[3]スピロビフルオレニレンからなる水素結合性三重カテナン

由手性环状[3]螺二芴基组成的氢键三链烷

• 发表时间: 2021
• 作者: Yasukawa;K.;Kino;S.;Ohta;J.;Azami;K.;Tanaka;E.;Mimura;K.;Fujinaga;K.;Nakamura;K.;Kato;Y.;秋本果成・鳶巣守・藤内謙光・久木一朗・雨夜徹
• 通讯作者: 秋本果成・鳶巣守・藤内謙光・久木一朗・雨夜徹

らせん型リニア[n]スピロビフルオレニレンの合成と物性

螺旋线型[n]螺二芴基的合成及物理性质

• 发表时间: 2021
• 作者: Miyamoto Kazunori;Saito Motomichi;Tsuji Shunsuke;Takagi Taisei;Shiro Motoo;Uchiyama Masanobu;Ochiai Masahito;庄子 良晃;蒲地 広介・鬼木 順平・仲保 文太・鳶巣 守・雨夜 徹
• 通讯作者: 蒲地 広介・鬼木 順平・仲保 文太・鳶巣 守・雨夜 徹