曲面π共役分子の新しい有機化学

弯曲π共轭分子的新有机化学

• 批准号: 16H02260
• 负责人: 山子 茂
• 金额: $ 29.62万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H02260/
• 关键词: π共役分子; シクロパラフェニレン; 酸化還元; ラジカルカチオン; ジカチオン; 曲面π共役分子; 環状π共役分子; カーボンナノチューブ

本研究では、閉じた曲面構造を持つ三次元状のπ共役分子を有機合成により合成するための新しい方法論の確立と共に、これにより得られた化合物を材料科学へ応用することを目的とする。その研究の中で、我々はすでに環状構造を持つπ共役分子であるシクロパラフェニレン（CPP）の合成と、そこからのジカルカチオンとジカチオンとを選択的に合成できることを明らかにしている。これらの活性種の生成機構や物性の解明は有機電子材料における伝導機構の解明とも関連する重要な課題である。本研究期間ではCPPの酸化過程における移動電子数と、電子移動におけるサイズ選択性の解明を行った。すなわち、CPPの電気化学測定では、パラフェニレン単位が7以上のCPPでは可逆的な一つの酸化波が観測されるのに対し、[5]CPPでは二つの酸化波が観測されることも明らかにしている。これらの結果とCPPのラジカルイオンおよびジカチオン生成の結果は、大きなサイズのCPPで観測された単一の酸化波が２電子移動を含むことを示唆しているが、その直接的な証拠はなかった。そこで、サイクリックボルタモグラムと回転ディスク電極を用いた電気化学的測定により、電極酸化反応に関与する電子数を直接見積もった。その結果、CPPのサイズによらず、いずれの場合も2電子酸化過程であることが示された。さらに、[6]CPPの対称性の悪い酸化波も2電子酸化であることが示唆された。さらに、一電子目の酸化がサイズの小さいCPPが起こりやすい一方、生成したラジカルカチオンからのもう一電子の酸化によるジカチオン生成は大きなCPPのほうが起こりやすく、そのタイムスケールが電気化学測定の時間分解能より早くなってしまうため、サイズが大きいCPPでは一つの酸化波しか観測できないことを明らかにした。

This study で は and closing じ た を hold つ surface structure three dimensional shape の PI molecular total service を organic synthesis に よ り synthetic す る た め の new し の い methodology established と に, こ れ に よ り have ら れ を た compound materials science へ 応 with す る こ と を purpose と す る. そ の research の で, I 々 は す で に ring structure を hold つ PI molecular total service で あ る シ ク ロ パ ラ フ ェ ニ レ ン (CPP) の synthetic と, そ こ か ら の ジ カ ル カ チ オ ン と ジ カ チ オ ン と を sentaku に synthetic で き る こ と を Ming ら か に し て い る. こ れ ら の activity of の production mechanism や property の interpret は organic electronic materials に お け る 伝 guide institutions の interpret と も masato even す る important topic な で あ る. During this study period, the で <s:1> CPP <s:1> acidification process における the number of mobile electrons と and the electron mobility におけるサ and ズ the 択 selectivity <e:1> is explained to the を row った. す な わ ち, CPP の electric chemical determination で 気 は, パ ラ フ ェ ニ レ ン 単 a が 7 above の CPP で は reversible な a つ の acidification wave が 観 measuring さ れ る の に し seaborne, [5] CPP で は two つ の acidification wave が 観 measuring さ れ る こ と も Ming ら か に し て い る. こ れ ら の results と CPP の ラ ジ カ ル イ オ ン お よ び ジ カ チ オ ン generated は の results, large き な サ イ ズ の CPP で 観 measuring さ れ た 単 a の acidification wave が contains 2 electronic mobile を む こ と を in stopping し て い る が, そ の directly な pass 拠 は な か っ た. そ こ で, サ イ ク リ ッ ク ボ ル タ モ グ ラ ム と back planning デ ィ ス ク を electrode with い た electric 気 chemical determination of に よ り, electrode acidification 応 に masato and す る electron number を directly see product も っ た. Youdaoplaceholder0 そ results, CPP サ サ ズによらず ズによらず, <s:1> ずれ <s:1> in <s:1> situations サ 2 electron acidification process である とが とが shows された. Youdaoplaceholder0, [6]CPP <s:1> symmetric <s:1> 悪 さらに acidification wave <e:1> 2-electron acidification である とが indication された. さ ら に, an electronic item の acidification が サ イ ズ の small さ い CPP が up こ り や す い side, generate し た ラ ジ カ ル カ チ オ ン か ら の も う an electronic の acidification に よ る ジ カ チ オ ン generated は big き な CPP の ほ う が up こ り や す く, そ の タ イ ム ス ケ ー ル が electric 気 chemical determination の time can decompose よ り early く な っ て し ま う た め, サ イ A つ ズ が big き い CPP で は の acidification wave し か 観 で measurement き な い こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

シクロパラフェニレンの臭素化反応に基づく誘導体合成

基于环对亚苯基溴化反应的衍生物合成

• 发表时间: 2016
• 作者: Kosuke Nagata;Ken-ichi Bajo;Satoru Itose;Miyuki Matsuya;Morio Ishihara;Kiichiro Uchino and Hisayoshi Yurimoto;椎野若菜;Takashi Kumagai;曲睿
• 通讯作者: 曲睿