ペリ環状分解反応を用いた新規ポルフィリン色素の探索とその電子的性質の考察

利用周环分解反应寻找新型卟啉染料并研究其电子性质

基本信息

批准号：
10J08603
负责人：
魚山大樹
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyushu University (2011)Ehime University (2010)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

共役拡張型ポルフィリンは非線形光学材料や分子デバイスなどへの応用が期待されている。しかし、それらの化合物は有機溶媒に対する溶解性の問題などから合成が困難である。本申請では、溶解性に由来する諸問題をBCOD骨格のペリ環分解反応の1つである逆Diels-Alder反応を利用することで克服し、共役拡張型オリゴポルフィリンの合成を行う。さらに、共役拡張型ポルフィリンの物性を測定し、理論計算を用いて電子状態を詳細に考察することで新しい機能性色素を作成するための指針をつくることを目的とした。テトラベンゾポルフィリンよりもベンゼン環の数が少ないモノベンゾポルフィリン、ジベンゾポルフィリン、トリベンゾポルフィリンは共役拡張ポルフィリンの性質を知る上で重要な化合物ある。これらのベンゾポルフィリンの合成には、構成単位となるイソインドールの安定性と生成したベンゾポルフィリンの溶解性の問題があり、置換基のないものは合成されていない。本年度は、原料の安定性と生成物の溶解性を克服することのできるBCODピロールを用いて、モノベンゾポルフィリン、ジベンゾポルフィリン、トリベンゾポルフィリン前駆体を合成し、逆Diels-Alder反応を用いてモノベンゾポルフィリン、ジベンゾポルフィリン、トリベンゾポルフィリンへと変換した。TD-DFT計算より得られたベンゾポルフィリン類のuv-Visスペクトルと電子状態の関係を明らかにし、ポルフィンの共役拡張を行う際、共役拡張の大きさだけではなく、共役を広げる方向も重要であること示した。

共轭延伸卟啉有望应用于非线性光学材料和分子器件。然而，这些化合物由于在有机溶剂中的溶解度等问题而难以合成。在该应用中，我们利用逆狄尔斯-阿尔德反应（BCOD骨架的周环分解反应之一）克服了溶解度引起的各种问题，并合成了共轭延伸寡卟啉。此外，我们的目标是通过测量共轭延伸卟啉的物理性质并使用理论计算详细检查其电子状态，为创建新的功能染料制定指南。单苯并卟啉、二苯并卟啉和三苯并卟啉的苯环比四苯并卟啉少，是了解共轭延伸卟啉性质的重要化合物。在这些苯并卟啉的合成中，存在作为构成单元的异吲哚的稳定性和生成的苯并卟啉的溶解度的问题，并且尚未合成没有取代基的苯并卟啉。今年，我们利用BCOD吡咯合成了单苯并卟啉、二苯并卟啉和三苯并卟啉前体，克服了原料稳定性和产物溶解度的问题，利用逆Diels-Alder反应合成了单苯并卟啉、二苯并卟啉和三苯并卟啉前体。转化为苯并卟啉、二苯并卟啉、三苯并卟啉。我们阐明了通过TD-DFT计算获得的苯并卟啉的紫外-可见光谱和电子态之间的关系，并且表明在进行卟啉的共轭延伸时，不仅共轭延伸的大小而且共轭延伸的方向也很重要。。