オルトキノン構造を組み込んだ多環芳香族化合物の創製と機能性材料への展開

含有邻醌结构的多环芳香族化合物的创建及功能材料的开发

• 批准号: 17J10333
• 负责人: 浦川 一樹
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J10333/
• 关键词: オルトキノン含有多環芳香族化合物; α‐ケトカルベニウムイオン; 長波長シフト; 環状ホウ素ラジカル; 半導体特性

本研究では、これまでに開拓されていなかったオルトキノン化合物を利用し、スイッチング特性や光学特性、新規金属錯体を見出し、新たな技術、材料としてオルトキノン化合物の有用性を見出すことを目的としている。そのアプローチの１つとしてオルトキノン含有多環芳香族化合物の配位能を利用し、錯体合成を行う計画を立てている。その際に、オルトキノン含有多環芳香族化合物から新規カチオン種・ラジカル種の創製に成功した。まず、オルトキノン部位のカルボニル基を足掛かりとして通常取り扱うことの難しいα‐ケトカルベニウムイオンを生成させた。オルトキノン含有多環芳香族化合物に硫酸を添加したところ、溶液が黄色から青色へと劇的に変化した。UV-Visスペクトルを測定した結果、200 nmの大幅な長波長シフトが観測された。本UV-Visスペクトルは、Gaussian09を用いて見積もった結果とよい一致を示したことから、α‐ケトカルベニウムイオンの生成が支持された。さらに、基質検討の結果、定量的にカチオン種を生成するためには5つのベンゼン環の縮環に相当する共役系が必要であり、直線型の縮環形式よりもフェナセン型（ジグザグ型）の縮環形式を有している方がカチオン種を安定化することが示唆された。一方で、オルトキノン含有多環芳香族化合物に光照射下でルイス酸である三フッ化ホウ素・ジエチルエーテルを添加した結果、深緑色の針状結晶を取り出すことができた。本化合物のX線結晶構造解析とESRスペクトル測定の結果、環状ホウ素ラジカルの生成が確認された。本化合物は、室温、空気下で1年以上安定に保存可能であり、半導体特性を有してした。本ラジカル種は今後、半導体材料としての利用に期待がもてる。以上より、オルトキノン含有多環芳香族化合物を用いて新たな材料として期待される新規カチオン種・ラジカル種の合成に成功した。

This study explores the use of new materials, their optical properties, and their usefulness. The coordination energy of polycyclic aromatic compounds is utilized and the synthesis of complexes is planned. The successful creation of new species containing polycyclic aromatic compounds The color of the color of the color. The solution contains polycyclic aromatic compounds, sulfuric acid, yellow, cyan, and red. UV-Vis measurement results, 200 nm and large wavelength measurement results This UV-Vis model is supported by Gaussian09 model. In this paper, the results of matrix analysis, quantitative analysis of the formation of different species, the necessity of a common service system corresponding to the contraction of 5 rings, the stability of linear contraction of ring form, the stability of linear contraction of ring form, and the stability of linear contraction of ring form. A square, square. X-ray crystal structure analysis and ESR spectrum measurement results of this compound confirmed the formation of cyclic element. The compound is stable for more than one year at room temperature and in air, and has semiconductor properties. The future of semiconductor materials is expected to be realized in the future. The synthesis of new materials containing polycyclic aromatic compounds is expected to be successful.

项目成果

α-Ketocarbenium ions derived from orthoquinone-containing polycyclic aromatic compounds

源自含邻醌的多环芳香族化合物的α-酮碳鎓离子

• DOI: 10.1021/acs.orglett.8b00682
• 发表时间: 2018
• 期刊: Organic Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: K. Urakawa;Y. Kawabata;M. Matsuda;M. Sumimoto;H. Ishikawa
• 通讯作者: H. Ishikawa

Synthesis of borocyclic radical and α-ketocarbenium ion derived from orthoquinone-containing polyaromatic compounds

含邻醌多芳香族化合物衍生的硼环自由基和α-酮碳鎓离子的合成

• 发表时间: 2018
• 作者: Kazuki Urakawa;Yuta Kawabata;Masaki Matsuda;Michinori Sumimoto;Hayato Ishikawa
• 通讯作者: Hayato Ishikawa