2024-09-24 名古屋大学,科学技術振興機構
ポイント
- 平面π共役分子の骨格内部の結合を開裂する新たな合成法を開発した。
- これにより、８の字型構造を持つ非平面π共役分子を簡便かつ大スケール、高エナンチオ選択的に合成することが可能となった。
- 本成果はキラル有機材料を開発するための基盤技術として期待できる。
名古屋大学 大学院工学研究科の福井 識人 講師らの研究グループは、平面π共役分子の骨格内部の結合を開裂するという独自の合成戦略に基づき、８の字型構造を持つ非平面π共役分子の実用的合成法を開発しました。
８の字型にねじれた構造を持つキラルπ共役分子は、汎用はんようされるキラルπ共役分子と比べて高い対称性の構造を持ちます。この構造的特徴のため、８の字型π共役分子は優れた円偏光発光特性を示し、３Ｄディスプレイ材料や暗号通信材料の基盤骨格として有望です。しかし、８の字型π共役分子は合成の標的としてはくせ者で、その骨格構築を従来のボトムアップ型合成戦略に基づく部分骨格同士の結合形成によって実施する場合、大量合成と不斉合成のいずれもが困難でした。
本研究では、平面π共役分子の骨格内部の結合を切るという、従来とは真逆の合成戦略によって、８の字型π共役分子を市販の原料から簡便かつ大スケール、高エナンチオ選択的に合成することに成功しました。さらには、得られた分子を変換することで熱活性化遅延蛍光と高効率な円偏光発光特性を両立する新材料を開発しました。本研究成果は、８の字型π共役分子の構造特異性を活かした材料開発を進める上での基盤技術として期待できます。
本研究成果は、２０２４年９月２４日（日本時間）に米国科学誌「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ」オンライン版に掲載されます。
本研究は、日本学術振興会科学研究費助成事業 基盤研究（Ｂ）「π共役分子の骨格内部の結合開裂を基盤とする新物質創製」（２４Ｋ０１４６７）、学術変革領域研究（Ａ）「動的エキシトンの学理構築と機能開拓」（２３Ｈ０３９４７）、学術変革領域研究（Ａ）「高密度共役の科学」（２０Ｈ０５８６７）、および科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業 さきがけ「π共役分子の内部を探索空間とする未来材料の創製」（ＪＰＭＪＰＲ２１Ｑ７）の支援のもとで行われたものです。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（１．１１ＭＢ）
＜論文タイトル＞
- “Inner-Bond-Cleavage Approach to Figure-Eight Macrocycles from Planar Aromatic Hydrocarbons”
- ＤＯＩ：10.1021/jacs.4c07985
＜お問い合わせ先＞
＜研究に関すること＞
福井 識人（フクイ ノリヒト）
名古屋大学 大学院工学研究科 講師
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
安藤 裕輔（アンドウ ユウスケ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
＜報道担当＞
名古屋大学 総務部 広報課
科学技術振興機構 広報課
