高効率光電変換系構築を目指した、新規C2対称型π共役骨格の合成と物性解明

新型C2对称π共轭骨架的合成和物理性质阐明，旨在构建高效光电转换系统

• 批准号: 21K14613
• 负责人: 中野 健央
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14613/
• 关键词: クロリン; ポルフィリン; チアゾール; ホウ素錯体; 吸収スペクトル; 蛍光スペクトル; チオフェン; ポルフィリン骨格; 複素環化学; 有機合成化学; 錯体化学; 光化学

前年度に引き続き、C2対称型の新規ポルフィリン類縁体のうち、分子周縁部に硫黄原子を有する骨格としてチアゾール環含有化合物についての合成検討を行なった。鍵となる中間体として、アセタール置換基を有するチアゾール環とピロール環とをメチレン架橋した化合物について合成を達成した。本中間体の、酸性条件下における[2+2]-MacDonald環化反応によって、目的とするC2対象型骨格が得られると考えられる。種々プロトン酸やルイス酸を用いた反応条件について検討したが、現在のところ目的物を得る反応条件は確定しておらず、引き続き検証を進める段階にある。さらに、本検討を基に異種複素環からなる配位性化合物を用いることで、非対称π骨格を基軸とする錯体合成に展開できるという発想に至り、ピロール環とイソキノリン環からなる非対称型ホウ素錯体の合成に取り組んだ。種々置換基導入し、本化合物群が大きなストークスシフト値と高い蛍光量子収率の両立を可能とする、ユニークな光学特性を示すことを明らかにした。本結果は、異種複素環を構成単位とする非対称型π骨格の優位性を示す好例であると考えられる。本結果はThe Journal of Organic Chemistryに論文が掲載された。また、前年度までの研究結果（チアゾール環含有ポルフィリン骨格の合成と光学特性解明）について、第51回複素環化学討論会にて口頭発表を行なった。

继去年之后，我们研究了新型C2对称卟啉类似物中含噻唑环化合物的合成，该类似物在分子外围有一个硫原子。作为关键中间体，我们合成了噻唑环和带有缩醛取代基的吡咯环通过亚甲基桥联的化合物。据认为，通过该中间体在酸性条件下的[2+2]-MacDonald环化反应可以得到所需的C2对称骨架。虽然已经研究了使用质子酸和路易斯酸的各种反应条件，但获得目标产物的反应条件尚未确定，目前处于继续验证阶段。此外，基于这项研究，我们提出了通过使用由异质杂环组成的配位化合物，可以开发以不对称π骨架为主轴的配合物的合成方法。通过引入各种取代基，我们发现这组化合物表现出独特的光学性质，可以实现大斯托克斯位移值和高荧光量子产率。该结果被认为是显示具有杂杂环作为构成单元的不对称π骨架的优越性的良好例子。该结果发表在《有机化学杂志》上的一篇论文中。此外，我们还在第51届杂环化学研讨会上口头报告了我们去年的研究成果（含噻唑环卟啉骨架的合成和光学性质的阐明）。

项目成果

First synthesis of a chlorin skeleton containing thiazole and thiophene rings and its optical properties

含噻唑和噻吩环的二氢卟吩骨架的首次合成及其光学性质

• DOI: 10.1142/s1088424622500110
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Porphyrins and Phthalocyanines
• 影响因子: 1.5
• 作者: Nakano Takeo;Fujikawa Shigenori
• 通讯作者: Fujikawa Shigenori

チアゾール環構造を有する新規ポルフィリン類縁体の合成と、その光化学特性

新型噻唑环结构卟啉类似物的合成及其光化学性质

• 发表时间: 2022
• 作者: Nakano Takeo;Imoto Hiroaki;Naka Kensuke;中野健央
• 通讯作者: 中野健央