荷電π電子系の多次元組織化

带电 π 电子系统的多维组织

基本信息

批准号：
22H02067
负责人：
前田大光
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02067/
关键词：
π電子系イオンペア集合化電子物性

项目摘要

本研究課題では、集合化能を有する荷電π電子系を設計・合成し、イオンペア集合体の形成および集合化形態（電荷積層型・電荷種分離配置型）の制御に挑戦した。本年度は、電子機能性材料への展開がなされている非荷電型π電子系を凌駕する、新たな物性・機能性の発現が期待される荷電π電子系に関して、その間にはたらく相互作用を制御することで、既存システムを凌駕した電子・光機能マテリアルへの展開を実施した（総説：液晶 2022）。荷電π電子系（ポルフィリンイオン）への置換基導入によって「活性化」し、積層イオンペアから積層ラジカルペアへの変換を実現し、光励起による電子移動も明らかにした（J. Am. Chem. Soc. 2022, Chem. Eur. J. 2023）。ヘテロ原子を骨格に有するポルフィリンから荷電π電子系を創製し、イオンペア集合化挙動を検証した（Chem. Commun. 2022）。荷電π電子系への分極構造の導入によって同種電荷種の積層が誘起されることを見出し、結晶状態で光導電性を示すことを見出した（Angew. Chem. Int. Ed. 2023）。また、荷電π電子系の前駆体であるアニオン応答性π電子系に関し、ホウ素周辺修飾による電子状態・集合化形態の変調（Org. Lett. 2023）、クリックケミストリーを利用した誘導化およびイオンペア集合化（J. Org. Chem. 2022）、らせん状アニオン会合体の荷電π電子系とのイオンペア形成（J. Porphyrins Phthalocyanines 2023）を実現した。さらに、近赤外領域に光吸収を示すπ電子系を新たに合成し、脱プロトン化によって得られるジアニオンがジラジカル性を示し、共存する対カチオンによってその特性が変調することを解明した（J. Am. Chem. Soc. 2023）。

在本研究项目中，我们设计并合成了具有聚集能力的带电π电子体系，并尝试控制离子对聚集体的形成和聚集形式（电荷堆积型和电荷物种分离型）。今年，我们将专注于控制带电π电子系统之间的相互作用，这些系统有望表现出超越不带电π电子系统的新物理性质和功能，这些系统已被开发成电子功能材料。开发了超越现有系统的电子和光学功能材料（评论：Liquid Crystals 2022）。通过将取代基引入带电 π 电子系统（卟啉离子），他们能够“激活”它，将堆叠离子对转化为堆叠自由基对，并通过光激发澄清电子转移（J. Am. Chem.社会学杂志，2022 年，欧洲化学杂志，2023 年。由具有杂原子骨架的卟啉创建了带电 π 电子系统，并验证了离子对聚集行为（Chem. Commun. 2022）。人们发现，将极化结构引入带电 π 电子系统会引起同电荷物质的堆积，并且在晶态下表现出光电导性（Angew. Chem. Int. Ed. 2023）。此外，对于阴离子响应π电子系统，它是带电π电子系统的前身，我们通过修改硼外围来调节电子状态和聚集形式（Org. Lett. 2023），以及衍生化和离子对聚集使用点击化学（J. Org. Chem. 2022），在螺旋阴离子缔合中与带电 π 电子系统形成离子对（J. Porphyrins Phthalocyanines） 2023）已实现。此外，他们合成了一种在近红外区域表现出光学吸收的新π电子体系，并阐明了去质子化获得的双阴离子表现出双自由基性质，并且其性质受到共存的抗衡阳离子的调节（J. Am. Chem.社会科学2023）。

项目成果

期刊论文数量（82）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

荷電π電子系の活性化によるイオンペアリング電子物性の変調

通过激活带电 π 电子系统来调节离子对电子特性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
田中宏樹・小林洋一・古川貢・前田大光
通讯作者：
田中宏樹・小林洋一・古川貢・前田大光

荷電π電子系の超分子化学：イオンペアリング集合化による電子・光機能の開拓

带电π电子系统的超分子化学：通过离子配对组装开发电子和光学功能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yoshida Suguru;Nagai Akira;Kobayashi Akihiro;Sakata Yuki;Minami Yasunori;Uchida Keisuke;Hosoya Takamitsu;前田大光
通讯作者：
前田大光

Ion-Pairing Assemblies Based on Amphiphilic Porphyrin AuIII Complexes

基于两亲性卟啉 AuIII 配合物的离子对组件

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuto Maruyama;Hiroki Tanaka;and Hiromitsu Maeda
通讯作者：
and Hiromitsu Maeda

Pyrrole-Bridged Quinoidal Molecules with Open-Shell Structures Induced by Noncovalent Interactions

非共价相互作用诱导的具有开壳结构的吡咯桥醌型分子

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
内田健太;兒玉拓也;中筋千尋;岸亮平;北河康隆;中野雅由;鳶巣守;津留崎陽大・田原紗奈・中村誠・松本啓世・神川憲;Shinya Sugiura and Hiromitsu Maeda
通讯作者：
Shinya Sugiura and Hiromitsu Maeda

Ion-Pairing Assemblies of Charged Porphyrins with Reduced Steric Hindrance

空间位阻降低的带电卟啉离子对组装体