発光性有機ラジカルのキラル集積構造と光磁気相関

发光有机自由基的手性积分结构和磁光相关性

基本信息

批准号：
22KJ3097
负责人：
水野麻人
金额：
$ 3.33万
依托单位：
Institute for Molecular Science
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 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3097/
关键词：
ラジカルキラリティ発光磁性集積構造

项目摘要

開殻電子構造を持つ発光性ラジカルは、トリアリールメチルラジカルを基本とした分子群で数多く報告されているが、キラリティを有する発光性ラジカルの開拓例は限られている。本研究では、発光性有機ラジカルをキラル集積化し、分子集積構造が明確な系での構造-円偏光発光相関や発光の磁性依存性の解明を目指している。本年度は、エナンチオピュアな発光性ラジカルの分子設計として、光学分割が比較的容易なヘリセン骨格に発光性ラジカル部位を結合した分子群の構築を検討した。まず、アザ[5]ヘリセン骨格を有するラジカル分子を設計し、多段階反応によりその構築を行った。本分子は発光特性を示したが、その光学分割は困難であることが判明したため、ラセミ化反転障壁が大きいアザ[7]ヘリセン骨格を有するラジカル分子の設計・合成検討を行った。一般的なカップリング反応を用いてラジカル部位を連結可能なアザ[7]ヘリセン骨格の構築に成功し、そのキラルHPLC分析から、本分子骨格は光学分割可能であることを確認した。現在、更に合成検討を進め、アザ[7]ヘリセン骨格を有するラジカル前駆体の構築を確認している。

在基于三芳基甲基自由基的分子基团中已经报道了许多具有开壳层电子结构的发光自由基，但具有手性的发光自由基的例子数量有限。在这项研究中，我们的目标是通过手性整合发光有机自由基来阐明具有清晰分子堆叠结构的系统中结构-圆偏振光发射的相关性以及光发射的磁依赖性。今年，作为对映体纯发光自由基的分子设计，我们研究了一组分子的构造，其中发光自由基部分连接到螺旋烯骨架上，该骨架相对容易光学解析。首先，我们设计了具有氮杂[5]螺烯骨架的自由基分子，并通过多步反应构建了它。尽管该分子表现出发光特性，但其光学分辨率被证明是困难的，因此我们设计并合成了具有氮杂[7]螺旋烯骨架的自由基分子，该骨架具有较大的外消旋反转势垒。利用一般的偶联反应，我们成功构建了能够连接自由基部分的氮杂[7]螺烯骨架，并且手性HPLC分析证实该分子骨架可以进行光学解析。我们目前正在进行进一步的合成研究，并已证实具有氮杂[7]螺旋烯骨架的自由基前体的构建。