メゾ-メゾ結合ポルフィリン多量体に基づく分子マテリアルの創製

基于内消旋-内消旋键合卟啉多聚体的分子材料的创建

• 批准号: 16750117
• 负责人: 荒谷 直樹
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16750117/
• 关键词: ポルフィリン; 光合成モデル; 芳香族化合物; オリゴマー; 励起エネルギー移動

ポルフィリンは、様々な金属イオンを配位できる性質やその金属錯体の多彩な触媒機能に加え、優れた電気的・磁気的・光化学的な特性のため、新しい電子・光学・医療材料として広範な分野で盛んに研究されてきた。研究代表者は5,15-ジアリールポルフィリンの銀塩酸化によるカップリング反応を応用し、これまでに多種多様なメゾ位直結型の直線状ポルフィリン多量体を合成してきた。最近、メゾ位の置換基や置換位置を工夫することで、より高次に立体的なポルフィリン多量体を合成することに成功している。本研究では、ポルフィリン多量体を環状にすることで新たに出現する光機能や配列した金属間の相互作用などを明らかにし、最終的に金属上の触媒作用を実現するべく研究を行っていく。メタフェニレン架橋ポルフィリン4量体を出発原料として、銀塩酸化によって8量体を得た。これをさらに3量化して直鎖状24量体を合成し、これを高希釈条件下で分子内環化し環状24量体を得た。精製はGPCを用いて行い、同定は1H-NMR,MALDI-TOF-MS,STMによって行った。環状ポルフィリン多量体と直鎖状ポルフィリン多量体の紫外可視吸収スペクトルを比べると、それぞれの形状に対応した励起子結合によって特徴的なスペクトルを示した。また、分子内の一重項励起エネルギー移動速度は、励起子相互作用が強いメゾ-メゾ結合ポルフィリン間は数百フェムトセカンドの速い速度定数を示し、メタフェニレン間の4量体は35psであった。共有結合のみで結合した環状ポルフィリンとしては最も大きな分子であり、そのサイズは天然のアンテナ系に匹敵する。これらポルフィリンリングは環状に結合した芳香族化合物としての観点からも非常に興味深い。

ポ ル フ ィ リ ン は, others 々 な metal イ オ ン を ligand で き る nature や そ の metal misprinted の colorful な catalytic function に え, optimal れ た 気 electricity, magnetic 気, photochemical な features の た め, new し い electronic, optical, medical material と し て hiroo van な eset で sheng ん に research さ れ て き た. Research representatives は 5, 15 - ジ ア リ ー ル ポ ル フ ィ リ ン の silver salt acidification に よ る カ ッ プ リ ン グ anti 応 を 応 し, こ れ ま で に many many others な メ ゾ a straight junction の straight line shape ポ ル フ ィ リ ン much quantity body を synthetic し て き た. Recently, メ ゾ a の replacement を position や replacement time す る こ と で, よ り higher に stereo な ポ ル フ ィ リ ン much quantity body を synthetic す る こ と に successful し て い る. This study で は, ポ ル フ ィ リ ン much quantity body を annular に す る こ と で new た に appear す る light function や match column し た の interaction between metal な ど を Ming ら か に し, eventually に metal の catalysis を be presently す る べ く を line っ て い く. メ タ フ ェ ニ レ ン bridging ポ ル フ ィ リ ン four quantity body を 発 materials と し て, silver salt acidification に よ っ て 8 quantity body を た. The <s:1> れをさらに3 quantification of the て clavicular 24-body を synthesis of the <s:1> cyclic 24-body を under <s:1> れを れを high schishain conditions. The refined <s:1> GPCを is carried out by を て line を, calibrated by <s:1> 1H-NMR,MALDI-TOF-MS, and STMによって line った. Annular ポ ル フ ィ リ ン much quantity body と straight lock ポ ル フ ィ リ ン much quantity body の ultraviolet visible absorption 収 ス ペ ク ト ル を than べ る と, そ れ ぞ れ の shape に 応 seaborne し た excitation screwdriver combining に よ っ て of 徴 な ス ペ ク ト ル を shown し た. ま た, intramolecular の wound up a heavy item エ ネ ル ギ ー movement speed は, strong interaction excitation screwdriver が い メ ゾ - メ ゾ combining ポ ル フ ィ リ ン は between hundreds of フ ェ ム ト セ カ ン ド の speed い speed constant を し, メ タ フ ェ ニ レ ン の between 4 quantity body は 35 ps で あ っ た. Total of combining の み で combining し た annular ポ ル フ ィ リ ン と し て は も most big き な molecular で あ り, そ の サ イ ズ は natural の ア ン テ ナ department に match す る. こ れ ら ポ ル フ ィ リ ン リ ン グ は annular に combining し た aromatic compounds と し て の 観 point か ら も very deep い に tumblers.

项目成果

Giant porphyrin wheels with large electronic coupling as models of light-harvesting photosynthetic antenna.

• DOI: 10.1002/chem.200501373
• 发表时间: 2006-02
• 期刊: Chemistry
• 作者: Takaaki Hori;N. Aratani;Akihiko Takagi;T. Matsumoto;T. Kawai;Min-Chul Yoon;Z. S. Yoon;Sung Cho;Dongho Kim;A. Osuka