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Precise synthesis of poorly soluble nanocarbons by solid-phase synthesis

Research Project

Project/Area Number 19K15537
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Yagi Akiko  名古屋大学, 理学研究科(WPI), 特任准教授 (20803282)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords無修飾 / ポリアリーレン / ナノカーボン / 難溶性 / タンパク質 / デンドリマー / ポリパラフェニレン / ポリチオフェン / オリゴパラフェニレン / オリゴチオフェン / 固相合成 / ヘキサベンゾコロネン
Outline of Research at the Start

グラフェンやカーボンナノチューブなどのナノカーボン類は特異な機械的・電子的性質をもち、広く研究、応用されている物質群である。ナノカーボン類は溶媒中で凝集しやすいという性質をもち、精密に合成するには凝集を防ぐための嵩高い修飾が必要であった。しかし修飾基にはナノカーボンの性質を変えてしまうという問題がある。そこで本研究では、修飾基をもたないナノカーボン類を、固相合成法を用いることで精密に合成する。自在に様々な構造のナノカーボンを合成し、広く科学の進展に寄与する。

Outline of Final Research Achievements

Nanocarbons are a group of materials with unique mechanical and electronic properties that have been widely studied and applied. In recent years, the development of bottom-up synthesis methodologies from small organic molecules has been pursued to achieve precise synthesis of nanocarbons. However, nanocarbons aggregate easily in many solvents, and bottom-up synthesis requires the introduction of many modifying groups such as alkyl groups. Since modification groups can change the physical properties of nanocarbons, it is desirable to develop a method for synthesizing unmodified nanocarbons. In this study, we applied the concept of solid-phase synthesis to the precise synthesis of unmodified polyarylenes and established the methodology. We also developed a technique for transferring unmodified polyarylenes to other materials.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

無修飾ポリアリーレンは電子材料やバイオエレクトロニクスに応用が期待される物質である。本研究により、無修飾のポリアリーレンを精密に合成することができるようになった。また、無修飾ポリアリーレンを他の物質に繋ぎかえるという、従来では困難であった技術が実用できるようになった。本研究により、無修飾ポリアリーレンの未知なる性質を明らかにすることができるとともに、新たな材料を開発する手法を確立したといえる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis, properties, and material hybridization of bare aromatic polymers enabled by dendrimer support2022

    • Author(s)
      Fujiki Shusei、Amaike Kazuma、Yagi Akiko、Itami Kenichiro
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 5358-5358

    • DOI

      10.1038/s41467-022-33100-7

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 多様な溶媒に溶解する主骨格無修飾π共役分子の合成2023

    • Author(s)
      藤木 秀成、天池 一真、八木 亜樹子、伊丹 健一郎
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis, Properties and Material Hybridization of Bare Aromatic Polymers Enabled by Dendrimer Support2022

    • Author(s)
      Shusei Fujiki, Kazuma Amaike, Akiko Yagi, Kenichiro Itami
    • Organizer
      第32回基礎有機化学討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] sp3混成炭素による連結を鍵とした新奇π共役分子の合成2022

    • Author(s)
      八木亜樹子
    • Organizer
      第54回有機金属若手の会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis of Poorly Soluble Polyarylenes Enabled by Dendrimer-support2022

    • Author(s)
      Shusei Fujiki, Kazuma Amaike, Akiko Yagi, Kenichiro Itami
    • Organizer
      ISSP Women’s Week workshop 物性女性若手研究交流会2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis of Unsubstituted Polyarylenes2021

    • Author(s)
      藤木秀成、八木亜樹子、伊丹健一郎
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Development of a Synthetic Method for Unsubstituted Nanocarbons2020

    • Author(s)
      Shusei Fujiki, Akiko Yagi, and Kenichiro Itami
    • Organizer
      The 3rd IRCCS-The 2nd Reaction Infography Joint International Symposium: “Reaction Imaging Meets Materials Science
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 無修飾ポリアリーレンの合成2020

    • Author(s)
      藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Solid-phase Synthesis of Unsubstituted Nanographenes2019

    • Author(s)
      Mai Nagase, Shusei Fujiki, Akiko Yagi, Kenichiro Itami
    • Organizer
      NU-UoE JD and JSPS Core-to Core Joint-Workshop on “New Horizons in Chemistry and Materials Science
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a Synthetic Method for Unsubstituted Nanocarbons2019

    • Author(s)
      藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • Organizer
      2019年度 GTR年次報告会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 固相合成法を用いた無修飾ポリパラフェニレンの合成2019

    • Author(s)
      藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • Organizer
      Exciting Organic Chemistry with Light GTR/ITbM Chemistry Workshop 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ナノグラフェンを創る ~溶解性問題の解決に向けて~2019

    • Author(s)
      長瀬 真依, 藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • Organizer
      名古屋大学若手女性研究者サイエンスフォーラム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Solid-phase Synthesis of Unsubstituted Nanographene2019

    • Author(s)
      長瀬 真依, 藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • Organizer
      ITbM-GTR Pre-ISNA Symposium
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Solid-phase Synthesis of Unsubstituted Poly(para-phenylene)2019

    • Author(s)
      藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • Organizer
      ITbM-GTR Pre-ISNA Symposium
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Solid-phase Synthesis of Unsubstituted Poly(para-phenylene)2019

    • Author(s)
      藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • Organizer
      2019年度 GTRリトリート合宿
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Solid-phase Synthesis of Unsubstituted Poly(para-phenylene)2019

    • Author(s)
      藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • Organizer
      ITbM コンソーシアム 2019年度第3回ワークショップ
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Solid-phase Synthesis of Unsubstituted Nanographene2019

    • Author(s)
      長瀬 真依, 藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • Organizer
      ITbM コンソーシアム 2019年度第3回ワークショップ
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 『主鎖むき出し』の芳香族ポリマーの合成に成功 ~長年の難溶性問題を解決~

    • URL

      https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2022/09/post-325.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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