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近赤外光応答性を志向した遷移金属―芳香族分子の創製と機能

针对近红外光响应性的过渡金属芳香族分子的创建和功能

基本信息

批准号：
22K15245
负责人：
鳥海尚之
金额：
$ 2.91万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度は、ターゲット分子である遷移金属ー芳香族錯体の創製を目指し、新規の大環状芳香族配位子の合成および物性解析に取り組んだ。フタロシアニンの類縁体であるテトラアザポルフィリンの一つのピロールユニットをベンゼン環に置換したベンジテトラアザポルフィリンを初めて合成した。この分子は近赤外吸収を持たない18π非芳香族構造と強い近赤外吸収を有する20π反芳香族構造の2種類の構造を安定にとれることを示した。これを利用し、穏和な条件における酸化還元反応による近赤外光吸収スイッチングに成功した。さらに環中心にさまざまな遷移金属を導入できることが明らかになり、近赤外領域の吸収波長や酸化還元特性がそれに応じて変化することが示された。また、フタロシアニンの周辺ベンゼン環に補助配位部位を導入した新規芳香族配位子を合成した。この配位子をパラジウムや白金などの遷移金属と反応させることで、メソ位窒素原子を含みキレート配位した遷移金属―フタロシアニン錯体を合成し、18π芳香族共役系の外側に金属が配位していることをX線結晶構造解析により明らかにした。これはフタロシアニンのメソ位窒素原子に遷移金属を配位させた初の例である。これらの錯体は重原子効果によりほとんど蛍光を発しないのに対し、対応するフタロシアニン配位子は非常に強い近赤外蛍光を示すことから、近赤外領域における蛍光スイッチングの可能性を示す結果として重要であると考えている。さらに、ヘテロ芳香環であるアクリジン骨格にホスフィノ基を導入した新規2座配位子を設計し、パラジウム触媒を用いた可視光クロスカップリングを開発した。この反応において、配位子のπ共役系を拡張することで低エネルギーの赤色光でも反応を駆動させることに成功した。

This year, we will focus on the creation of new molecules, the synthesis of new macrocyclic aromatic ligands and the analysis of their physical properties. The first step is to replace the first step of the first step. The molecular structure is stable due to its close proximity to the infrared radiation. This is the first time that we've used this technology. The absorption wavelength of the near-infrared region and the characteristics of the acidizing element are shown in the following table. A new aromatic ligand was synthesized by introducing a new ligand into the ring. The ligand is composed of platinum atoms and metal atoms. The first example of coordination between atoms and metals is to find out the best way to coordinate them. These complexes can emit light due to the effects of heavy atoms, and the very strong near-infrared fluorescence of the complex ligands is important to consider the possibility of near-infrared fluorescence switching. A new type of ligand was introduced into the aromatic ring, and the visible light catalyst was developed. This is the first time that a single ligand has been used in a single reaction.

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A Switchable Near‐Infrared‐Absorbing Dye Based on Redox‐Bistable Benzitetraazaporphyrin

基于氧化还原双稳态苯并四氮杂卟啉的可切换近红外吸收染料

DOI：
10.1002/anie.202218358
发表时间：
2023
期刊：
Angewandte Chemie International Edition
影响因子：
0
作者：
Yanagi Shunsuke;Matsumoto Akihisa;Toriumi Naoyuki;Tanaka Yusuke;Miyamoto Kazunori;Muranaka Atsuya;Uchiyama Masanobu
通讯作者：
Uchiyama Masanobu

酸化還元により近赤外光吸収をスイッチング可能な18π/20πベンジテトラアザポルフィリンの開発

开发出能够通过氧化还原切换近红外光吸收的18π/20π苯并四氮杂卟啉