Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
本研究課題は,トップダウンにより調製されるナノグラフェンを集積化し,新しい電子共役システムを開発することで生み出される革新的機能を創発する。合成化学的および超分子化学的手法を用いてナノグラフェンを集積化し,ヘテロ原子をドープしたグラフェン薄膜や超分子ナノグラフェンポリマーを合成し,新しい電子共役システムを開発する。また,電子スピン共鳴により新たに合成したグラフェンの有効共役サイズを決定し,真の電子共役構造を明らかにする。また,グラフェン材料の開発により高密度な電子共役システムを提供することで,領域内共同研究を推進し,機能創発を行ことで本領域に貢献する。
本年度は,グラファイトの酸化分解によって調製されるナノグラフェンにトリフェニルイソオキサゾール基を導入することで,ナノグラフェンが自己集合し積層集合体を生み出すことを見出した。グラフェンのπ共役平面の相互作用だけでは十分な自己集合が起こらなかったが,イソオキサゾール基の生み出すダイポール-ダイポール相互作用を駆動力に効果的にグラフェンが集積することがわかった。また,ペリミジン基を利用して窒素をヘテロ原子としてナノグラフェンの周囲に導入することに成功し,近赤外の調光性能をナノグラフェンに付与することができた。また,計算機化学を基盤としてナノグラフェンのエッジ修飾とバンドギャップの関係を明らかにした。ペリミジン基の数が増えるとともにバンドギャップの低下が見られ,特にHOMOのエネルギー準位の顕著な増加が見られた。つまり,ペリミジン基の導入により酸化されやすくなっていることを示しており,近赤外領域まで伸びた調光性能を合理的に説明することに成功した。キラルな置換基を導入することでナノグラフェンの共役平面をキラルに捻ることに成功した。不斉中心をもつアミンをナノグラフェンのエッジに導入するとナノグラフェンの可視領域の吸収にCDスペクトルが観測された。計算機化学により得られた電子遷移との比較から観測されたCDは,明らかにグラフェンの共役平面のゆがみにより生じていることが明らかとなった。これらの研究成果は既に学術論文として発表済みである。また,学会等でも既に発表を終えている。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Pure and Applied Chemistry
Volume: 95 Issue: 4 Pages: 343-352
10.1515/pac-2023-0206
Journal of Porphyrins and Phthalocyanines
Volume: 26 Issue: 07n10 Pages: 966-979
10.1142/s1088424623300082
Chemistry - A European Journal
Volume: 29 Issue: 32
10.1002/chem.202300107
Small
Volume: 19 Issue: 31 Pages: 2207475-2207475
10.1002/smll.202207475
ChemPhysChem
Volume: 24 Issue: 12
10.1002/cphc.202300066
Chemical Communications
Volume: 59 Issue: 17 Pages: 2421-2424
10.1039/d2cc06502a
Angewandte Chemie International Edition
Volume: 62 Issue: 14
10.1002/anie.202219001
Inorganic Chemistry
Volume: 62 Issue: 1 Pages: 474-486
10.1021/acs.inorgchem.2c03618
Volume: 23 Issue: 5
10.1002/cphc.202200465
Volume: 26 Issue: 10 Pages: 683-689
10.1142/s1088424622500523
Volume: 61 Issue: 42
10.1002/anie.202205514
Volume: 61 Issue: 39
10.1002/anie.202209340
Volume: 58 Issue: 60 Pages: 8356-8359
10.1039/d2cc02571j
Volume: 23 Issue: 21
10.1002/cphc.202200311
Chemistry - An Asian Journal
Volume: 17 Issue: 16
10.1002/asia.202200344
Synlett
Volume: 33 Issue: 06 Pages: 518-530
10.1055/a-1679-8141
The Chemical Record
Volume: 22 Issue: 3
10.1002/tcr.202100257
Polymer Journal
Volume: 54 Issue: 1 Pages: 91-96
10.1038/s41428-021-00541-8
Chemistry _ An Asian Journal
Volume: 17 Issue: 12
10.1002/asia.202200275
Volume: 61 Issue: 17 Pages: 202200291-202200291
10.1002/anie.202200291
The Journal of Organic Chemistry
Volume: 87 Issue: 6 Pages: 4001-4009
10.1021/acs.joc.1c02742
Bulletin of the Chemical Society of Japan
Volume: 95 Pages: 621-627
Chemistry Letters
Volume: 50 Issue: 4 Pages: 825-831
10.1246/cl.200773
130008025733
Journal of Synthetic Organic Chemistry Japan
Volume: 79 Issue: 8 Pages: 743-754
10.5059/yukigoseikyokaishi.79.743
130008072252
Organic & Biomolecular Chemistry
Volume: 19 Issue: 24 Pages: 5303-5311
10.1039/d1ob00492a
New Journal of Chemistry
Volume: 45 Issue: 3 Pages: 1187-1193
10.1039/d0nj05368f
Volume: 86 Issue: 8 Pages: 5499-5505
10.1021/acs.joc.0c03005
Volume: 19 Issue: 33 Pages: 7165-7171
10.1039/d1ob01277k
Volume: 50 Issue: 4 Pages: 664-667
10.1246/cl.200844
130008025773
Volume: 94 Issue: 11 Pages: 2792-2799
10.1246/bcsj.20210287
130008137556
Volume: - Issue: 23 Pages: 12706-12711
10.1002/anie.202101992
Volume: - Issue: 4 Pages: 1394-1399
10.1246/bcsj.20200381
130008037397
The Journal of Physical Chemistry A
Volume: 125 Issue: 31 Pages: 6697-6702
10.1021/acs.jpca.1c04669
Volume: 57 Issue: 15 Pages: 1915-1918
10.1039/d0cc07720h
Volume: 50 Issue: 11 Pages: 1844-1847
10.1246/cl.210393
130008113712
Journal of the American Chemical Society
Volume: 143 Issue: 11 Pages: 4339-4345
10.1021/jacs.0c13326
RSC Advances
Volume: 11 Issue: 29 Pages: 17587-17594
10.1039/d1ra02276h
Volume: 57 Issue: 89 Pages: 11831-11834
10.1039/d1cc05118k
Volume: 86 Issue: 6 Pages: 4440-4447
10.1021/acs.joc.0c02833
Handbook of Fullerene Science and Technology
Volume: - Pages: 1-31
10.1007/978-981-13-3242-5_36-1
Organic Letters
Volume: 23 Issue: 16 Pages: 6217-6221
10.1021/acs.orglett.1c01837
Volume: 27 Issue: 1 Pages: 187-199
10.1002/chem.202003370
Chemistry ? A European Journal
Volume: 27 Issue: 12 Pages: 4053-4063
10.1002/chem.202003327
Volume: 16 Issue: 1 Pages: 49-55
10.1002/asia.202001154
https://orgchem.hiroshima-u.ac.jp/Japanese/report.html
https://orgchem.hiroshima-u.ac.jp/Japanese/index.html
https://orcid.org/0000-0002-0945-2893
https://publons.com/researcher/1383000/takeharu-haino/