π共役系の切断と劇的な構造変化を引き起こす光応答性材料の開発

开发诱导 π 共轭系统裂解和显着结构变化的光响应材料

• 批准号: 22KJ0020
• 负责人: 稲葉 佑哉
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0020/
• 关键词: ひずみ分子; マクロサイクル; 環拡大反応; 光応答性材料; π共役系

本研究では、光刺激によって劇的な構造変化とそれに伴った物性変化を引き起こす光応答性材料の開発を目指している。研究計画に従い、光による構造変化が起こる素子に対して官能基導入を試みたが良好な結果は得られていない。その一方で、昨年度発見した酸による環拡大反応を引き起こすひずんだマクロサイクルについて、類縁体合成を行うことでその反応機構や適用範囲について明らかにすることに成功した。このマクロサイクルはcalix[3]pyrroleと呼ばれるピロール3つが炭素架橋によって環状につながった分子であり、酸によって環サイズが二倍のcalix[6]pyrroleへと変換される。このマクロ最kルウのピロールをフランに置き換えることでひずみの大きさを変化させることができ、反応性を制御することが可能であることを明らかにした。また、マクロサイクルが環開裂を起こした鎖状の分子を単離することにも成功しており、環拡大反応が鎖状の中間体を経由して進行していることも明らかにした。加えて、ピロール、フラン、チオフェンからなる類縁体も同様に環拡大反応を引き起こすが、その際には環サイズが二倍の生成物に加えてより環サイズの大きな生成物がみつかり、最大で四倍の環サイズ（芳香環12個）のマクロサイクルの単離および構造解析にも成功した。この劇的な分子サイズの変化を起こす反応はひずみを駆動力としており、光応答性素子との組み合わせによってひずみを駆動力に、光の刺激によって劇的な構造変化をおこす材料の開発につながると考えられる。今後は光応答性を有するひずんだマクロサイクル合成とその反応による劇的な構造、物性変化を試みていく。

In this study, light-stimulated chemical properties were used to induce the development of light-responsive materials. The results of the study on the introduction of the functional basis of the vegetarian diet into the experimental system show that the results show that the experimental results are good. In the past year, we have seen a great deal of response in the environmental protection environment last year. This is the first time that we have seen a general response in the environmental protection environment last year. In the past year, we have seen a great deal of information in the environment. The calix [3] pyrrole calls for carbon scaffolds, carbon scaffolds, environmental chemicals, molecular compounds, acid compounds, twice as much as calix [6] pyrroletes. I don't know what to do. I don't know what's going on. I don't know. I don't know. As a result of the disconnection, the separation of the molecules in the environment has been successful, and the temperature in the environment has been improved by the temperature system. In the same environment, the products of environmental pollution and environmental pollution have been increased, and the products of environmental pollution have been increased. The products of environmental pollution products have been increased, and the products of environmental pollution have been successfully built. In the system, the molecular system is used to improve the mechanical properties of the materials, and the light stimuli are used to stimulate the mechanical properties of the materials. In the future, there will be changes in physical properties and physical properties in the future.

项目成果

Calix[3]pyrroleの芳香環反転制御

杯[3]吡咯的芳环反转控制

• 发表时间: 2023
• 作者: 稲葉佑哉;柿林佑;猪熊泰英
• 通讯作者: 猪熊泰英

Chiral Calix[3]pyrrole Derivatives: Synthesis, Racemization Kinetics, and Ring Expansion to Calix[9]‐ and Calix[12]pyrrole Analogues

手性 Calix[3] 吡咯衍生物：合成、外消旋动力学以及扩环为 Calix[9]- 和 Calix[12] 吡咯类似物

• DOI: 10.1002/anie.202301460
• 发表时间: 2023
• 期刊: Angewandte Chemie International Edition
• 作者: Inaba Yuya;Yang Jian;Kakibayashi Yu;Yoneda Tomoki;Ide Yuki;Hijikata Yuh;Pirillo Jenny;Saha Ranajit;Sessler Jonathan L.;Inokuma Yasuhide
• 通讯作者: Inokuma Yasuhide

Toward calix[2]-type macrocycles: Synthesis and structural analysis of cyclic tetraketone and highly strained?furanophane

面向杯[2]型大环化合物：环四酮和高张力呋喃芬的合成和结构分析

• DOI: 10.1142/s1088424623500189
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Porphyrins and Phthalocyanines
• 影响因子: 1.5
• 作者: Sano Taichi;Sun Yuhua;Mukai Taichi;Inaba Yuya;Yoneda Tomoki;Ide Yuki;Pirillo Jenny;Hijikata Yuh;Inokuma Yasuhide
• 通讯作者: Inokuma Yasuhide

Calix[3]pyrrole: A Missing Link in Porphyrin-Related Chemistry

• DOI: 10.1021/jacs.1c06331
• 发表时间: 2021-07-28
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Inaba, Yuya;Nomata, Yu;Inokuma, Yasuhide
• 通讯作者: Inokuma, Yasuhide