新規球状π共役分子の有機合成研究

新型球形π共轭分子的有机合成研究

• 批准号: 22KJ2284
• 负责人: 加納 春華
• 金额: $ 1.09万
• 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: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2284/
• 关键词: ナノカーボン材料; π共役系化合物; キラリティ; ケージ状分子; コラニュレン; カルセランド

ゲスト分子の取り込み可能なサイズの内部空間をもつケージ状分子を合成する戦略として，通常は合成の容易さから超分子法や金属配位が用いられることが多い。しかしながら可逆的な弱い相互作用を用いて構築するケージ状化合物は溶媒などの外部環境によっては安定性を保つことが難しい。本研究では超分子的相互作用より強固である共有結合からなるケージ状分子の合成に挑戦した。広いπ共役系を有するお椀型分子のコラニュレンを鍵出発物質として対面型二量体にすることで，ボトムアップ的に球形ナノカーボンを短工程で構築し，分子設計自由度の高いケージ状分子を合成できた。本ケージ状分子をc-cageと名付けた。c-cageは修飾位置の違いによるラセミ体とメソ体が約1：1の混合物として得られた。本研究ではこれまでに，コラニュレンケージの合成法の確立，ラセミ体とメソ体の分離法の確立，単結晶エックス線構造解析による構造の確定，ラセミ体の光学分割，内包可能な分子の調査，内包分子に依存する物性の探索，キロプティカル特性の測定を行った。共有結合によって構築したケージ状化合物は化学的に安定であるため，内包分子の化学変換やケージそのものの誘導体化が期待できる。また，熱分析から高温でケージ分子が分解するまでゲスト分子はケージ中に保たれることがわかった。内部に取り込まれた分子はバルクの状態とは異なり孤立した(自己同士の相互作用のない)状態にあるため，今後赤外分光測定などで結合の状態の解析をする。さらに，P体M体を光学分割したエナンチオピュアなc-cageの円偏光発光 (CPL) などのキロプティカル物性を検討した。有機物としては比較的大きな異方性因子g値が得られた。

The internal space of the molecule may be used to synthesize the supramolecular molecule, which is usually easy to synthesize. It is difficult to construct reversible weak interactions and to maintain stability against solvents and the external environment. In this study, supramolecular interactions are strongly associated with molecular synthesis. The molecular design freedom is high. The molecular design freedom is high. The molecular design freedom is high. This is a c-cage molecule. C-cage is a mixture of about 1:1 in the position of modification. In this study, we established the synthesis method of the crystal structure, the separation method of the crystal structure, the structural analysis of the single crystal structure, the optical segmentation of the crystal structure, the investigation of the possible molecules in the inclusion, the exploration of the physical properties of the dependent molecules in the inclusion, and the measurement of the characteristics of the crystal structure. The chemical stability of the compound is expected to be enhanced by the chemical transformation of the molecule. The heat analysis of the molecules is very difficult. The state of the molecule is different from the state of isolation, and the state of binding is analyzed by infrared spectroscopy. In this paper, the optical properties of P and M are discussed. The organic matter has a large heterogeneity factor g.

项目成果

Novel Conjugative Covalent Molecular Cages Based on Corannulene

基于Corannulene的新型共价共价分子笼

• 发表时间: 2022
• 作者: Haruka Kano;Hiroko Yamada;Naoki Aratani
• 通讯作者: Naoki Aratani

A Series of Soluble Planar Oligorylenes up to Hexarylene

一系列可溶性平面低聚亚萘基直至六亚芳基

• DOI: 10.1002/cjoc.202200692
• 发表时间: 2023
• 期刊: Chinese Journal of Chemistry
• 影响因子: 5.4
• 作者: Fujita Ryuichi;Yoshida Shoko;Kano Haruka;Matsuo Kyohei;Hayashi Hironobu;Yamada Hiroko;Aratani Naoki
• 通讯作者: Aratani Naoki

Synthesis and Chiroptical Properties of Corannulene Cages

Corannulene笼的合成及手性光学性质

• 发表时间: 2022
• 作者: Haruka Kano;Michiya Fujiki;Hiroko Yamada;Naoki Aratani
• 通讯作者: Naoki Aratani