新規面不斉シクロファン化合物の創成および機能性高分子材料への展開

新型平面不对称环芳化合物的制备及其功能高分子材料的开发

基本信息

批准号：
14J02514
负责人：
権正行
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

１．面不斉四置換[2.2]パラシクロファンを基軸とした優れた円偏光発光特性を示す光学活性共役二量体の合成アリールエチニル置換基を構成ユニットに有する面不斉四置換[2.2]パラシクロファン化合物を合成し、物性を評価した。ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環を用いることで、三次元共役系の基礎的な光学特性について調査を行った。その結果、π共役系が拡張するにつれシクロファンに由来する渡環π-π相互作用（スルースペース共役）が相対的に弱まり、構成ユニットに相当する単量体の性質が明確に発現することを明らかにした。さらに、単純なアリール基の変化が円二色性および円偏光発光特性に大きな影響を与えることを明らかにした。本研究の成果により、面不斉四置換[2.2]パラシクロファンの光学特性が簡便な共役系の変化によって自在に制御可能であることが分かり、新奇光学材料としての応用性の高さを示すことができた。２．面不斉四置換[2.2]パラシクロファンを基軸とした光学活性環状化合物：ナフタレン環によるπ平面の拡張面不斉四置換[2.2]パラシクロファン骨格を有する環状化合物について、新たにナフタレン環を環状骨格内に導入した化合物を合成し、物性を評価した。本研究では、光学特性に優れたナフタレン環を骨格中に導入し、特性を評価した。その結果、環状π共役系に由来する優れた円偏光発光特性を示す一方、ナフタレン環を含む環状化合物はベンゼン環を含む環状化合物と比較してπ共役系が拡張しているにも関わらず、発光のピークトップが短波長側に見られることが分かった。理論計算により構造の捩じれに起因していることが示唆され、これは三次元的な捩じれ構造を有する環状共役系に特有の性質である。本研究の成果により、構造に起因する光学特性の変化について明らかにすることができ、新たな分子設計を提案することができた。

1.基于具有优异圆偏振光发射性能的平面不对称四取代[2.2]对环芳烷的光学活性共轭二聚体的合成合成了扇形化合物并评估了其物理性能。我们研究了使用苯环、萘环和蒽环的三维共轭体系的基本光学性质。结果，随着π-共轭体系的扩展，源自环烷的跨环π-π相互作用（穿过空间共轭）变得相对较弱，并且清楚地表现出对应于构成单元的单体的性质。此外，我们发现芳基的简单变化对圆二色性和圆偏振光发射特性有很大影响。这项研究的结果表明，平面不对称四取代[2.2]对环芳烷的光学性质可以通过改变共轭体系来自由控制，证明了其作为新型光学材料的高度适用性。 2.基于平面不对称四取代[2.2]对环芳烷的光学活性环状化合物：通过萘环扩展π平面对于具有平面不对称四取代[2.2]对环芳烷骨架的环状化合物，我们新添加了萘环。合成了引入环状骨架中的化合物并评估了它们的物理性能。在本研究中，我们将具有优异光学性能的萘环引入到骨架中并评估其性能。结果发现，含有萘环的环状化合物与含有苯环的环状化合物相比，表现出优异的源自环状π共轭体系的圆偏振光发射特性，并且具有扩大的π共轭体系。在短波长侧观察到发光峰顶。理论计算表明，这是由于结构扭曲所致，这是具有三维扭曲结构的循环共轭体系所特有的性质。这项研究的结果使得阐明由结构引起的光学性质的变化成为可能，并提出新的分子设计。