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カルボランをスピン源とする磁性元素ブロックの開発

Publicly Offered Research

Project AreaCreation of Element-Block Polymer Materials
Project/Area Number 25102516
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

伊藤 彰浩  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90293901)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsカルボラン / 蛍光 / 安定ラジカル / 磁性高分子 / 高スピン分子 / 混合原子価
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、パイ電子系有機分子ユニットに、ホウ素クラスターであるカルボランを導入した新規な有機ー無機ハイブリッド型磁性元素ブロックを開発することを目的としている。今年度は、芳香族アミン化合物にカルボランを導入した分子系を新たに合成した上で、実験的ならびに理論的に合成化合物群を調べ、それらの電子状態について明らかにし、新たな元素ブロックモノマーとしての可能性について調べた。例えば、最も単純な芳香族アミンである、トリフェニルアミンのフェニル末端にカルボランクラスターを導入した場合には、もとのトリフェニルアミンそれ自体の電子状態に影響を及ぼさないことがわかった。一方、無発光性のトリフェニルアミンに、カルボランを導入することにより、発光性を付与できることがわかった。この原因について振電相互作用の観点から考察した結果、カルボランを導入することにより、トリフェニルアミンのHOMOのみ、その分布が導入したカルボラン側に非局在化することが原因であることを明らかにした。また、トリフェニルアミンのフェニル末端にカルボランクラスターを1つ導入した誘導体は、アニオン種であるが、Ⅰ電子酸化することにより、双対イオン構造を持つ中性ラジカル種となり、新しいタイプの中性窒素ラジカルとなることを明らかにした。またこのラジカル種は安定であり、磁性元素ブロックの新たな、常磁性モノマーとして利用可能であることを示すことができた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (11 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Electronic Structure of Tetraaza[1.1.1.1]o,p,o,p-cyclophane and its Oxidized States2014

    • Author(s)
      Daisuke Sakamaki, Akihiro Ito, Takashi Matsumoto, and Kazuyoshi Tanaka
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 4 Issue: 74 Pages: 39476-39483

    • DOI

      10.1039/c4ra06065b

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Fluorescent Triphenylamine Derivative: Theoretical Design Based on Reduced Vibronic Coupling2014

    • Author(s)
      Yuichiro Kameoka, Masashi Uebe, Akihiro Ito, Tohru Sato, and Kazuyoshi Tanaka
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters

      Volume: 615 Pages: 44-49

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2014.10.004

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Redox Modulation of para-Phenylenediamine by Substituted Nitr onyl Nitroxide Groups and Their Spin States2013

    • Author(s)
      A. Ito, R. Kurata, D. Sakamaki, S. Yano, Y. Kono, Y. Nakano, K. Furukawa, T. Kato, K. Tanaka
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry A

      Volume: 117 Issue: 48 Pages: 12858-12867

    • DOI

      10.1021/jp4095613

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アミノ基を有するピレン誘導体の合成と電子物性2015

    • Author(s)
      倉田亮平・酒巻大輔・伊藤彰浩・田中一義
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カルボラン含有トリフェニル誘導体の合成と電子物性2015

    • Author(s)
      上辺将士・亀岡優一郎・伊藤彰浩・佐藤徹・田中一義
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ニトロキシドラジカル置換カルボラン誘導体の合成とスピン状態2014

    • Author(s)
      風間達也・上辺将士・伊藤彰浩・田中一義
    • Organizer
      第25回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス・萩ホール
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カルボラン含有芳香族アミンの合成と電子物性2014

    • Author(s)
      上辺将士・伊藤彰浩・田中一義
    • Organizer
      第25回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス・萩ホール
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] フェニレン架橋したテトラアザシクロファンダイマーの合成と電子物性2014

    • Author(s)
      大西亜維良・倉田亮平・伊藤彰浩・田中一義
    • Organizer
      第25回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス・萩ホール
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘキサベンゾコロネンからなるアザシクロファンの合成と電子物性2014

    • Author(s)
      倉田亮平・伊藤彰浩・田中一義
    • Organizer
      第25回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス・萩ホール
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Macrocyclic Oligoarylamines as Versatile Hole and Spin-Transport Materials2014

    • Author(s)
      Akihiro Ito
    • Organizer
      International Conference on Synthetic Maetals (ICSM) 2014
    • Place of Presentation
      Turku, Finland
    • Year and Date
      2014-06-30 – 2014-07-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation and Characterization of a Polymacrocyclic Arylamine Containing Localized Spins2014

    • Author(s)
      Ryohei Kurata, Daisuke Sakamaki, Akihiro Ito, Kazuyoshi Tanaka
    • Organizer
      International Conference on Synthetic Maetals (ICSM) 2014
    • Place of Presentation
      Turku, Finland
    • Year and Date
      2014-06-30 – 2014-07-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural Change in Oxidized States of 9,10-Diaminoanthracenes and Their Electronic Structures2014

    • Author(s)
      Masashi Uebe, Akihiro Ito, Kazuyoshi Tanaka
    • Organizer
      International Conference on Synthetic Maetals (ICSM) 2014
    • Place of Presentation
      Turku, Finland
    • Year and Date
      2014-06-30 – 2014-07-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Electronic Properties of Boron-Nitrogen-Substituted Anthracene Derivatives2013

    • Author(s)
      Masashi Uebe, Daisuke Sakamaki, Akihiro Ito, Kazuyoshi Tanaka
    • Organizer
      15th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-15)
    • Place of Presentation
      Taipei
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ホウ素原子と窒素原子を含むアントラセン誘導体の光物性2013

    • Author(s)
      上辺将士・酒巻大輔・伊藤彰浩・田中一義
    • Organizer
      第24回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      学習院大学目白キャンパス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.moleng.kyoto-u.ac.jp/~moleng_03/index_J.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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