| Project/Area Number |
20H02726
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University (2022-2023)
Osaka Prefecture University (2020-2021) |
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Principal Investigator |
Sakamaki Daisuke 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (60722741)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 秀紀 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70290898)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
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| Keywords | 有機ラジカル / 動的共有結合 / 二量化 / 配位結合 / 芳香族アミン / フェロセン / 電子ドナー / 自己組織化 / 安定ラジカル / ジシアノメチルラジカル / アザアセン / πダイマー |
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| Outline of Research at the Start |
可逆な二量化―解離反応に基づいた動的共有結合性ラジカルユニットの開発をおこなう。ラジカルスピンの非局在化度合いをコントロールすることによって、σ結合による二量体の結合強度の幅広いレンジでの変調と、その極限として二量化様式をσ二量化からπ二量化へと変化させる分子設計指針の構築を目指す。また、σ二量化、π二量化それぞれの二量化様式を駆動力とする自己組織化集合体を構築し特異な機能・物性の発現を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Covalent bonds, in which bond formation and cleavage are reversibly repeated, are called dynamic covalent bonds and are expected to be applied to the construction of molecular self-assembling systems and self-healing materials. Among them, the reversible dimerization-cleavage reaction of radicals has recently attracted much attention as the simplest motif of dynamic covalent bonding because it does not involve catalysts or by-products. We have demonstrated that linking an electron-donating substituent, such as an amine, to a dicyanomethyl radical leads to highly reversible dynamic covalent bonding. In this study, we extended this knowledge to the development of dynamically covalent radicals with redox and coordination bonding abilities.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまでに動的共有結合性を示すラジカルは数多く知られていたが、配位結合や水素結合などの共有結合とは別種の相互作用を、可逆的な共有結合形成-開裂と同時に示すラジカルは知られていなかった。本研究で我々は、ピリジルアミノ基と共役したジシアノメチルが、パラジウムイオンへの配位結合と動的な共有結合の両方を示すことを実証した。この結果から、ラジカルの可逆な結合開裂と金属イオンへの錯形成-解離が互いを邪魔せずに両立することが示され、新たな分子材料の開発指針となると考えられる。
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