北大,歪んだプロペランに光を照射し直線分子を合成

北海道大学の研究グループは,歪んだ環状炭化水素である [1.1.1]プロペランを原料として用いて,剛直な構造であるビシクロ[1.1.1]ペンタン骨格を有する直線状リン配位子の合成に成功した(ニュースリリース)。

ジホスフィンはリン原子二つが架橋構造で連結した構造を有する化合物であり,リン原子のもつ非共有電子対が遷移金属へ配位結合をすることで,遷移金属錯体の配位子として機能することができる。中でも,直線状の構造を有するジホスフィン配位子はそれぞれのリン原子が独立に別の金属中心と配位結合し,金属同士を架橋する構造を形成できることから,超分子化学の分野で頻繁に用いられている。

その適用範囲は多岐にわたり,銅や金などを含む多核金属錯体だけではなく金属と配位子の連続構造を有する配位高分子への応用も行なわれており,金属と配位子の組み合わせや配位子の構造をチューニングすることによって新しい機能を有する材料が創成できる。

[1.1.1]プロペランは,三つのシクロプロパン環が一つのC–C単結合を共有した構造を有する炭化水素で,共有しているC–C単結合は電荷シフト結合を形成しているため反応性が高く,多様な官能基化が可能。

また官能基化により得られるビシクロ[1.1.1]ペンタン(BCP)骨格は,そのサイズや置換基の結合様式からパラ位に置換基を有するベンゼンの生物学的等価体と見なすことができ,既知の化合物中のベンゼン環をBCP骨格に置き換えることで新しい機能を持つ化合物を創成できる。

研究グループは,[1.1.1]プロペランの新しい官能基化反応として可視光による励起を起点とするジホスフィン化反応を開発し,二つのリン原子がBCP骨格を介して同一直線上に位置する直線状ジホスフィン誘導体の合成に成功した。

すなわち,ホスフィンオキシドとクロロホスフィンから生じる二つのリンラジカルの片方が[1.1.1]プロペランと反応し,さらにもう一つのリンラジカルと反応することで,高い収率で直線状ジホスフィン誘導体が生成することを見出した。

得られた直線状ジホスフィン誘導体を適切に誘導することで直線状リン配位子へと変換し,遷移金属錯体や希土類元素との配位高分子錯体の配位子として利用することにも成功した。得られた新規直線状リン配位子を含む錯体は新しい物性を有することが期待される。またこのジホスフィン化反応の反応機構解析も行なった。

研究グループは,BCP骨格の立体的な効果だけではなく,ジホスフィンの非対称性に由来した特性を持つ超分子の創成が可能であり,新しい機能性材料の開発へと展開できる成果だとしている。

キーワード:

関連記事

  • 東大、可視光を吸収し2ミリ秒長く発光し続ける分子状の亜鉛化合物を創出

    東京大学の研究グループは、可視光を吸収し、2ミリ秒と長く発光し続ける分子状の亜鉛化合物の合成に成功した(ニュースリリース)。 亜鉛化合物は一般に無色な物質であり、分子の中心に位置する二価の亜鉛は、可視光に対してイノセント…

    2026.02.13
  • 北里大と昭和薬科大、折れ曲がった分子構造を有する新規有機発光色素を設計・開発

    北里大学と昭和薬科大学は、チアントレンをクマリンに融合した折れ曲がった分子構造を有する新規有機発光色素(6,7-BDTC)を設計・開発した(ニュースリリース)。 クマリンは医薬・生体関連分野から光機能性材料に至るまで幅広…

    2026.02.10
  • 早大など、世界最長クラスのキラル発光ヘリセン分子の系統的合成に成功

    早稲田大学と阿南工業高等専門学校は、容易に入手可能な原料から2工程で分子の長さが異なる一連のらせん状低分子有機化合物であるヘリセンを系統的に合成する手法を開発した(ニュースリリース)。 近年、キラルな光である円偏光(CP…

    2026.02.06
  • 東京理科大など、高い円偏光発光を示すキラルナノフープの創製に成功

    東京理科大学、大阪公立大学、北里大学は、金錯体を活用した独自の合成戦略により、6つの臭素原子を精密に配置した[9]シクロパラフェニレン([9]CPP)の開発に成功した(ニュースリリース)。 シクロパラフェニレン(CPP)…

    2026.02.05
  • 名大、鉄×光で高価な光学活性物質を1/3に抑える新触媒を開発

    名古屋大学の研究グループは、高価なキラル配位子X*の使用量を最小限に抑えることができる理想的なデザインの鉄(III)光触媒の開発に成功した(ニュースリリース)。 金属光触媒は、非金属光触媒に比べて耐久性に優れている点や、…

    2026.01.26

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア