光学活性な電子スピン非局在型安定中性ラジカルの創出と物性開拓
Publicly Offered Research
| Project Area | Stimuli-responsive Chemical Species for the Creation of Functional Molecules |
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| Project/Area Number |
25109527
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology (2014)
Osaka University (2013) |
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Principal Investigator |
森田 靖 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70230133)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 安定中性ラジカル / 電子スピン非局在性 / ヘリセン / キラリティー / キラル有機ラジカル / フェナレニル / 6-オキソフェナレノキシル / 開殻グラフェンフラグメント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、分子磁性体研究の新しい展開として、光学活性な安定有機ラジカルを基盤としたキラル磁性体に注目が集まっており、これまでにいくつかの安定なキラル中性ラジカルが報告されている。それらは、いずれも局在型の電子スピン構造を有するニトロキシド型中性ラジカルを基盤としており、不斉の起源となる不斉炭素中心は電子スピンが存在するN-O基とは離れた部位に存在している。本研究者は、フェナレニル骨格を基盤とした平面型の縮合多環炭化水素ラジカル（「開殻グラフェンフラグメント」）についての研究を長年にわたり行っており、空気中でも安定な有機ラジカルの電子スピン非局在性に基づく様々な新しい物性・機能を実現してきた。これらの研究から得られた知見を基に、近年、ヘリセン型構造を有するπ拡張型ジアザフェナレニル中性ラジカルを設計・合成し、P およびM体の光学活性体としてそれぞれ単離に成功した。
本研究では、平面π電子系の安定中性ラジカルにヘリセン型キラリティを導入した新たな安定有機中性ラジカルを合成し、電子スピン特性と光学特性の両方を併せ持つ「新物性創出のための感応性化学種」の開発を進めている。6-オキソフェナレノキシルを [4]ヘリセン骨格に組み込んだ有機中性ラジカルの合成にH25年度に初めて成功した。H26年度においては、この中性ラジカルの合成スケールを向上させ、各種の物性測定に必要な量の合成を検討してきた。その結果、中性ラジカル前駆体であるラセミ体のアニオン種についての単結晶X線構造解析に成功し、分子構造に関する詳細な情報を得ることができた。また、電子スペクトルやサイクリックボルタンメトリー、各種の溶液ESR測定等を実施することで、電子スピン構造や酸化還元能に関する情報を収集することができた。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(110 results)
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[Journal Article] Pulsed electron spin nutation spectroscopy for weakly exchange-coupled multi-spin molecular systems with nuclear hyperfine couplings: a general approach to bi- and triradicals and determination of their spin dipolar and exchange interactions2013
Author(s)
K. Ayabe, K. Sato, S. Nakazawa, S. Nishida, K. Sugisaki, T. Ise, Y. Morita, K. Toyota, D. Shiomi, M. Kitagawa, S. Suzuki, K. Okada, T. Takui
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Journal Title
Mol. Phys
Volume: 111
Issue: 18-19
Pages: 2767-2787
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] A Nitrogen Nuclear-Spin Manipulation in Single Crystals for the Use of Molecular Spin Qubits by ELDOR-NMR technique2014
Author(s)
Tanaka, A.; Sato, K.; Yoshino, T.; Nishida, S.; Nakazawa, S.; Rahimi, R.; Toyota, K.; Shiomi, D.; Morita, Y.; Kitagawa, M.; Takui, T.
Organizer
Joint Conference of APES2014-IES-SEST2014, APES-IES-SEST2014（第53回電子スピンサイエンス学会年会合同国際会議）
Place of Presentation
奈良 東大寺総合文化センター
Year and Date
2014-11-12 – 2014-11-16
Related Report
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[Presentation] Molecular Spin Manipulation by Pulsed Electron Multiple Resonance Technique for Molecular Spin Quantum Computers2014
Author(s)
Sato, K.; Nakazawa, S.; Tanaka, A.; Yoshino, T.; Sugisaki, K.; Nishida, S.; Ise, T.; Morita, Y.; Toyota, K.; Shiomi, D.; Kitagawa, M.; Takui, T.
Organizer
Joint Conference of APES2014-IES-SEST2014, APES-IES-SEST2014（第53回電子スピンサイエンス学会年会合同国際会議）
Place of Presentation
奈良 東大寺総合文化センター
Year and Date
2014-11-12 – 2014-11-16
Related Report
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[Presentation] Molecular Spin Manipulation Technology in Pulsed Electron Magnetic Resonance Spectroscopy for Molecular Spin Quantum Computers2014
Author(s)
Sato, K.; Nakazawa, S.; Tanaka, A.; Yoshino, T.; Sugisaki, K.; Nishida, S.; Ise, T.; Morita, Y.; Toyota, K.; Shiomi, D.; Kitagawa, M.; Takui, T.
Organizer
5th International Meeting on Spin in Organic Semiconductors (SpinOS2014)
Place of Presentation
姫路
Year and Date
2014-10-13 – 2014-10-17
Related Report
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[Presentation] Quantum Manipulation of Electron and Nuclear Spins for Molecular Spin Quantum Computers: Development of Coherent Multi-frequency ESR Spectroscopy2014
Author(s)
Sato, K.; Nakazawa, S.; Tanaka, A.; Yoshino, T.; Sugisaki, K.; Nishida, S.; Ise, T.; Morita, Y.; Toyota, K.; Shiomi, D.; Kitagawa, M.; Takui, T.
Organizer
The 14th International Conference on Molecule-based Magnets (ICMM-2014)
Place of Presentation
Saint Petersburg, Russia
Year and Date
2014-07-05 – 2014-07-09
Related Report
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[Presentation] Spin Manipulation Technology in Pulsed Electron Magnetic Resonance Spectroscopy for Molecular Spin Quantum Computers2014
Author(s)
Sato, K.; Nakazawa, S.; Tanaka, A.; Yoshino, T.; Sugisaki, K.; Nishida, S.; Ise, T.; Morita, Y.; Toyota, K.; Shiomi, D.; Kitagawa, M.; Takui, T.
Organizer
The 2nd Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology: Biological and Materials Science Oriented Applications, AWEST2014（第２回淡路国際ワークショップ）
Place of Presentation
淡路夢舞台国際会議場
Year and Date
2014-06-15 – 2014-06-17
Related Report
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[Presentation] Electron-nuclear Spin Manipulation of a Molecular Spin Qubit Model by Single-crystal Pulsed ELDOR-NMR Spectroscopy2014
Author(s)
Tanaka, A.; Sato, K.; Yoshino, T.; Nishida, S.; Nakazawa, S.; Rahimi, R.; Toyota, K.; Shiomi, D.; Morita, Y.; Kitagawa, M.; Takui, T.
Organizer
The 2nd Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology: Biological and Materials Science Oriented Applications, AWEST2014（第２回淡路国際ワークショップ）
Place of Presentation
淡路夢舞台国際会議場
Year and Date
2014-06-15 – 2014-06-17
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