可視光駆動型の新奇光レドックス触媒系の創製と高分子材料への展開

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太陽光に多く含まれる可視光エネルギーの有効的な利用方法が求められているが、可視光領域を吸収できる化合物の数は、紫外領域を吸収できる化合物に比べてかなり少ないことが課題である。吸収波長の長波長化を実現するうえでは、共役系の拡張ならびに芳香族部位同士を互いに規則正しく配列した分子設計が重要とされている。これらの手法を駆使することで、紫外領域に吸収帯をもつ芳香族化合物の可視光吸収が可能となる。こうした知見をもと、本研究では芳香族部位が規則的に配列したカリックスアーレンやシクロファンのような環状化合物の構造上の特徴を活かした可視光駆動型の新規光レドックス触媒系の構築を目指した。本研究を遂行するうえで、２つのテーマ（テーマ①：可視光駆動型光レドックス触媒能を示す有機色素の開拓、テーマ②：テーマ①を基盤とした環状化合物の合成と光レドックス触媒活性の評価）を設定して取り組んでいく。本年度では、テーマ①に重点を置いた研究に取り組んできた。本年度の成果として、これまで低い光レドックス触媒活性を示すことが報告されてきた有機色素をもとに、高い光レドックス触媒活性を示す誘導体の合成を完遂したところにある。具体的な光レドックス触媒反応への応用として、合成した触媒を用いた芳香族カルボニル化合物ならびにイミン化合物の還元的カップリング反応を検討し、高収率でジオール類ならびにジアミン類が得られることを明らかにした。同時に、どのような種類の置換基の導入が触媒反応に効率的に寄与するかについても明らかにした。現在は、得られた知見をもとに目的の環状化合物の合成に取り組んでいる。