高効率な芳香環の連結反応の開拓を基盤とする固体発光性分子ナノカーボン材料の創成

基于高效芳环键合反应的固态发光分子纳米碳材料的创建

• 批准号: 22K05060
• 负责人: 伊東 俊司
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hirosaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05060/
• 关键词: 曲がったπ共役系; 湾曲ナノグラフェン; ナノカーボン材料; 固体発光性分子; 蛍光炭素量子ドット; ナノカーボン; カーボンナノフープ; ヘリセン; 固体発光

本研究課題は、曲がったπ共役系が示す「溶解度の改善効果」と「効果的なバンドギャップの低減効果」、さらに、フープ状構造の形成による「固体状態でのスタッキングの抑制効果」を基に近赤外領域に高強度の固体発光特性を示す巨大分子ナノカーボン材料の創成を成し遂げようとするものである。本研究課題においては、高効率な芳香環の連結反応の開拓と共に、(1)歪の誘起により溶解度が確保された巨大な芳香環の構築を経て巨大なフープ状のπ共役系空間を構築、また、(2)5員環や7員環の奇数員環の導入による曲面構造を持った湾曲ナノグラフェンの構築や(3)ヘリセンのように湾曲させたナノグラフェンの構築を基に、蛍光炭素量子ドットとして機能し得る「近赤外領域で高強度の固体発光特性を示す巨大分子ナノカーボン材料の創成」を試みる。本研究課題の初年度においては、近赤外領域に高強度の固体発光特性を示す巨大分子ナノカーボン材料の創成の課題解決に向け、特に、(3)のヘリセンのように湾曲させたナノグラフェンを基に、その曲面構造を利用して「CNTセグメント様のπ共役系空間」の構築を検討した。これまでにヘリセン構造を含むメビウス型のπ共役系構造の形成に成功しているが、共役の効果が立体的に不利なためか、顕著なメビウス型のπ共役系の効果が確認されてこなかった。そこで、基本骨格と間にアセチレン構造を導入する試みに研究を発展させた。また、形成されたフープ状構造や湾曲ナノグラフェン等へ酸化還元活性な電子供与能や電子求引能を持った芳香環の導入に向け、多彩な光・電子応答機能を有するアズレン誘導体の連結を可能とするヘテロ芳香環を配向基とするアズレン環の高効率な1,3位選択的パラジウム触媒C-H活性化反応における高効率化の検討を進めた。

This research topic aims to demonstrate the effect of solubility improvement, the effect of solubility reduction, the inhibition effect of solid-state structure formation, the high intensity solid-state light-emitting properties in the near-infrared region, and the formation of macromolecules in the near-infrared region. This research topic aims at: (1) ensuring the solubility of aromatic rings with high efficiency,(2) ensuring the structure of aromatic rings with high efficiency,(3) ensuring the structure of aromatic rings with high efficiency,(4) ensuring the structure of aromatic rings with high efficiency,(5) ensuring the structure of aromatic rings with high efficiency,(6) ensuring the solubility of aromatic rings with high efficiency,(7) ensuring the structure of aromatic rings with high efficiency,(8) ensuring the structure of aromatic rings with high efficiency,(9) ensuring the structure of aromatic rings with high efficiency,(10) ensuring the solubility of aromatic rings with high efficiency,(11) ensuring the structure of aromatic rings with high efficiency,(10) ensuring the structure of aromatic rings (2) The curved surface structure of 5-membered ring and 7-membered ring with odd number of members is introduced, and the curved surface structure is maintained.(3) The curved surface structure of 5-membered ring and 7-membered ring is introduced, and the curved surface structure of 5-membered ring and 7-membered ring is introduced. In the early years of this research project, the construction of a "π-service system space" for CNT structure transformation was investigated by solving the problem of creating giant molecular materials with high intensity solid light emission characteristics in the near-infrared field. The results of the formation of the π-service system structure, including the structure of the π-service system, are confirmed by the results of the three-dimensional structure of the π-service system. The basic framework of the project is introduced into the project. In addition, it is possible to form a high-efficiency catalyst for the conversion of C-H into an active catalyst by electron supply and energy, electron extraction, introduction of an aromatic ring, and multi-color photo-electron interaction.

项目成果

Highly efficient azulene ring-bonding reaction using Pd-catalyzed C-H activation reaction

使用 Pd 催化的 C-H 活化反应进行高效甘菊环键合反应

• 发表时间: 2022
• 作者: 森 隆至;吉越 裕介;斎藤 慎一;萩尾周平・伊丹脩人・伊藤雄大・関口龍太・伊東俊司・川上 淳
• 通讯作者: 萩尾周平・伊丹脩人・伊藤雄大・関口龍太・伊東俊司・川上 淳