南方研究室 大阪大学大学院工学研究科 応用化学専攻物質機能化学講座 精密合成化学領域

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論文 Publication List at MINAKATA Lab.

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“The Impact of Replacement of Nitrogen with Phosphorus Atom in the Pyromellitic Diimides on Their Photophysical and Electrochemical Properties"
Sandra Pluczyk*, Heather Higginbotham*, Przemyslaw Data, Youhei Takeda*, and Satoshi Minakata
Electrochim. Acta 2019, 295, 801–809. DOI:10.1016/j.electacta.2018.10.156

論文概要: 新奇なリン含有π共役化合物の光・電子物性調査は、新規な電気活性材料を創出する上での指導原理を与えてくれる。本論文では、ベンゼンをπ電子コアとするジケトホスファニル化合物群の光物性および電気化学的性質を、定常・時間分解分光測定および分光電気化学測定により解明した。系統的物性調査から、リンおよび窒素原子の存在が、励起三重項状態およびラジカル種生成における電気化学過程に対して及ぼす影響を明らかにした。

“Syntheses of Diberse Donor-Substituted Bisbenzofuro[2,3-b:3',2'-e]pyridines (BBZFPys) via Pd Catalysis, and Their Photophysical Properties"
Yuhei Itai, Yuji Nishii, Patrycja Stachelek, Przemyslaw Data*, Youhei Takeda*, Satoshi Minakata, and Masahiro Miura*
J. Org. Chem. 2018, 83, 10289–10302. DOI:10.1021/acs.joc.8b01451

論文概要: クロロ基を有する一連のビスベンゾフロ[2,3-b:3',2'-e]ピリジン(BBZFPys)を、Pd触媒によるモノクロロ2,6-ジアリールオキシピリジンの酸化的なダブルC–H/C–Hカップリングにより合成した。続くモノクロロBBZFPysのBuchwald-Hartwiアミノ化により、BBZFPysが電子アクセプター(A)、ジアリールアミンをドナー(D)ユニットとする新規なドナー・アクセプター(D-A)π共役化合物の合成に成功した。合成したD-A化合物の静的な光物理化学的な調査により、これらが溶液ならびに固体において青〜緑色領域において発光することを明らかにした。一重項ー三重項(ΔEST)は無置換のBBZPFPyyの場合(0.70 eV)と比べて極めて小さい(0.01〜0.56 eV)ことが明らかとなった。時間分解スペクトル測定により、ビス(tert-ブチル)カルバゾールをドナー、CF3置換のBBZFPyをアクセプターとするD-A化合物が非極性ホスト材料(Zeonex)においては遅延蛍光(DF)、極性マトリックス(DPEPO)中においては室温リン光(RTP)がわずかに観測された。さらに、D-A化合物を青色発光として作製した有機EL(OLEDs)デバイスは中程度の外部量子効率(EQEs、1.5%)を示した。

“C–H Oxygenation at Tertiary Carbon Centers Using Iodine Oxidant"
Kensuke Kiyokawa*, Ryo Ito, Kenta Takemoto, and Satoshi Minakata*
Chem. Commun. 2018, 54, 7609–7612. DOI:10.1039/C8CC03735C

論文概要: 触媒量のN-ヒドロキシフタルイミド(NHPI)存在下、ヨウ素酸(HIO3)を酸化剤ととして活用することで、第三級C–H結合のヒドロキシ化が効率良く進行することを見出した。また、カルボキシル基を有する基質を用いることで、分子内環化が進行し、ラクトンが得られることがわかった。本反応は入手容易(市販品)な反応剤のみの使用、簡便な操作、メタルフリー条件、という特徴を有しており、第三級C–H結合の酸素官能基化の有用な手法である。

"Conformationally-Flexible and Moderately Electron-Donating Units-Installed Donor-Acceptor-Donor Triad Enabling Multicolor-Changing Mechanochromic Luminescence, Thermally Activated Delayed Fluorescence, and Room- Temperature Phosphorescence"
Youhie Takeda*, Takahito Kaihara, Masato Okazaki, Heather Higginbotham, Przemyslaw Data*, Norimitsu Tohnai, and Satoshi Minakata
Chem. Commun. 2018, 54, 6847–6850. DOI:10.1039/C8CC02365D

*Open-access Article!
*Invited Article as a part of the themed collection "Emerging Investigators Issue 2018"!
*Prof. Takeda was selected as an Emerging Investigator 2018! (link to Profile: Contbitutors to the Emerging Investigators Issue 2018)

論文概要: リン原子で架橋したジアリールアミンをドナー(D)、ジベンゾ[a,j]フェナジンをアクセプター(A)とする新規なD-A-D分子を設計・合成したところ、発光色が外部刺激に応じてマルチカラーに変化する発光性メカノクロミズムを示すのみならず、酸/塩基の蒸気に応答して可視光–近赤外領域で発光波長が可逆的にスイッチすることがわかった。さらに、D-A-D分子の配座変換を伴った単結晶–単結晶相転移することを見出し、発光色変化が配座変化により引き起こされることを明らかにした。また、本D-A-D分子をホスト材料に分散させると、熱活性化遅延蛍光(TADF)および室温リン光(RTP)を発することがわかった。

"Hypervalent Iodine(III)-Mediated Decarboxylative Acetoxylation at Tertiary and Benzylic Carbon Centers"
Kensuke Kiyokawa*, Daichi Okumatsu, and Satoshi Minakata*
Beilstein J. Org. Chem. 2018, 14, 1046–1050. DOI:10.3762/bjoc.14.92

*Open-access Article!
*This article is part of the Thematic Series "Hypervalent iodine chemistry in organic synthesis"!

論文概要: ジクロロメタンと酢酸の混合溶媒中、脂肪族カルボン酸に単体ヨウ素(I2)とヨードベンゼンジアセタート(PhI(OAc)2)を作用させると、脱炭酸を伴うアセトキシ化が効率良く進行することを見出した。本手法は、α位が第四級炭素、およびベンジル位の脂肪族カルボン酸に対して適用可能であり、対応する第三級アルコールやベンジルアルコール由来のアセタートを簡便に合成できる。得られた生成物は加水分解により、容易にアルコールへと変換可能である。

"FRET-Mediated Near Infrared Whispering Gallery Modes: Studies on the Relevance of Intracavity Energy Transfer with Q-Factor"
Osamu Oki, Soh Kushida, Annabel Mikosch, Kota Hatanaka, Youhei Takeda, Satoshi Minakata, Junpei Kuwabara, Takaki Kanbara, Thang Duy Dao, Satoshi Ishii, Tadaaki Nagao, Alexader Kuehne, Felix Deschler, Rchard Friend, and Yohei Yamamoto*
Mater. Chem. Front. 2018, 2, 270–274. DOI:10.1039/C7QM00498B

*Invited Article as a part of the themed collection "Pi conjugated system bricolage (figuration) toward functional organic molecular systemms"!

論文概要: エネルギードナー・アクセプター共役ポリマーの共集合体からなる近赤外(NIR)光を共鳴発光可能なマイクロ球体の作製に成功した。マイクロ球体中における蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)が起きることで、「ささやきの回廊(whispering gallery modes: WGM)」現象によるシャープかつ周期的な光励起発光が近赤外領域に観測され、しかも品質係数(Q値)は600 もの高い値を示すことが明らかとなった。

"Recent Advances in the Synthesis of β-Ketonitriles"
Kensuke Kiyokawa*, Takaya Nagata, and Satoshi Minakata*
Synthesis 2018, 50, 485–498. DOI:10.1055/s-0036-1589128

*Short Review!

論文概要: β-ケトニトリルは有機化学および薬学分野において重要な化合物群である。そのため、β-ケトニトリルの合成法の開発は盛んに研究されており、特に近年、多くの有用な手法が報告されている。本論文では、β-ケトニトリルの合成法に関して、最近の進展を中心にまとめた。

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