光閉環反応による高活性ルイスペア触媒の光形成

光环化反应光形成高活性路易斯对催化剂

基本信息

批准号：
21K19006
负责人：
河合壯
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19006/
关键词：
光反応ルイスペアフォトクロミズム光異性化光駆動触媒

项目摘要

近年、光反応をトリガ―とする触媒反応の開発が強力に進められている。しかしその大半は光電子移動によるものでラジカル反応に限定されている。ラジカル反応は高活性ではあるがラジカル移動やラジカル転移など副反応を完全に制御することは困難で、精密化学プロセスのためにはイオン反応系を効率よく制御することが求められる。高反応活性イオン反応のアプローチとして近年活発に研究が進められているのがFrustrated LewisPair（FLP）であり本研究では、その光駆動すなわち光誘導型FLP触媒（Photo-triggered FLP, PFLP）の開拓を目指している。FLPは極めて高い反応活性を有し、CO2固定化反応、環状エーテルやラクチドの開環重合によるポリ乳酸合成など幅広い検討が進んでいる。関連論文はすでに2000件を超えておりなお急増している。PFLPでは外部から薬剤投入を必要とせず、常温常圧あるいは低温・局所的にFLPを誘導することが可能となる。光反応によって炭素陽イオンを誘導するとともに立体的にかさ高いルイス塩基アニオンを発生させ、その高い反応性を利用する新規な光誘導型触媒FLPを光により形成させる。これまでに光によるルイスカチオンの形成を達成しており、その光反応感度を決定づける光反応量子収率は２５％を超えており実用の光酸発生材などと同程度であることを見出した。またアニオンについては、現時点ではルイス塩基制度が低いユニットに限定されてきたが、分子合成を進めルイス塩基制度の強化を進めている。

近年来，光反应引发的催化反应的发展取得了巨大进展。然而，这大部分是由于光电子转移造成的，并且仅限于自由基反应。尽管自由基反应高度活跃，但自由基转移、游离基转移等副反应难以完全控制，精密化学过程需要离子反应体系的高效控制。近年来，受挫路易斯对（FLP）作为一种高反应性离子反应的方法得到了积极的研究，在这项研究中，我们将开发光触发的 FLP（PFLP）催化剂。 FLP具有极高的反应活性，广泛的研究正在进行中，包括CO2固定反应以及通过环醚和丙交酯的开环聚合合成聚乳酸。相关论文数量已超过2000篇，并且数量正在迅速增加。 PFLP不需要外部注射药物，在常温常压或低温下局部诱导FLP是可能的。一种新型光诱导催化剂 FLP 由光诱导碳阳离子和空间庞大的路易斯碱阴离子形成，利用了它们的高反应性。到目前为止，我们已经实现了光形成路易斯阳离子，并发现决定光反应灵敏度的光反应量子产率超过25%，与实用的光酸产生剂相当。至于阴离子，目前仅限于低路易斯碱体系的单元，但我们正在进行分子合成以增强路易斯碱体系。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Investigations into oxidation induced ring opening of terarylenes containing π-extended thieno[<i>b</i>]thiophene units

含π-延伸噻吩并[<i>b</i>]噻吩单元的三萘嵌苯的氧化诱导开环研究

DOI：
10.1039/d2nj05726c
发表时间：
2023
期刊：
New Journal of Chemistry
影响因子：
3.3
作者：
Martin Colin J.;Goto Yora;Asato Ryosuke;Rapenne Gwenael;Kawai Tsuyoshi
通讯作者：
Kawai Tsuyoshi

Tetrathienyl Corannulene Compounds with Highly Sensitive Photochromism

具有高灵敏光致变色性的四噻吩基Corannulene化合物

DOI：
10.1002/chem.202201286
发表时间：
2022
期刊：
Chemistry - A European Journal
影响因子：
0
作者：
Yamada Mihoko;Sawazaki Tomoya;Fujita Mae;Asanoma Fumio;Nishikawa Yoshiko;Kawai Tsuyoshi
通讯作者：
Kawai Tsuyoshi

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DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
高見静香;山口忠承;河合壯
通讯作者：
河合壯

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DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
中村啓人;真田ひかる;北川剛史;田中大介;古市真梨;原光生;永野修作;関隆広;河合壯;服部陽平;内田欣吾;清水洋;辨天宏明
通讯作者：
辨天宏明

So Kawata, Yong-Jin Pu, Ziruo Hong, Hisahiro Sasabe, Ken-ichi Nakayama and Junji Kido

So Kawata、Yong-Jin Pu、Ziruo Hong、Hisahiro Sasabe、Ken-ichi Nakayama 和 Junji Kido

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
廣原志保;戸谷匡康;湯浅順平;中島琢也;河合壯;岡千緒;川市正史;小幡誠;谷原正夫;星野　友;A pyrene dimer for an anode buffer layer in organic photovoltaic cells
通讯作者：
A pyrene dimer for an anode buffer layer in organic photovoltaic cells