2009 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Emergence of highly elaborated pai-space and its function |
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20108002
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
赤阪 健 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (60089810)
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| Keywords | 金属内包フラーレン / 化学修飾 / π電子 / π曲面 / π空間 |
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| Research Abstract |
本研究では、湾曲した拡張π電子系を有するフラーレン内部の高次π空間に常磁性金属原子を取り込んだ金属内包フラーレンを鍵物質とし、その高効率で高選択的な化学修飾法の開発を行うと共に機能性金属内包フラーレンを合成する。得られた機能性金属内包フラーレンを超分子的に配列し、磁性-伝導ハイブリッド素子へと展開する。電子的、磁気的特性に優れた金属内包フラーレンを自在に配列し、集積化することができれば、次世代のスピンナノデバイスへの応用の可能性が飛躍的に高まると考えられる。この集積化の手段として、申請者は化学修飾による機能化が有効であると考える。
前年度に引き続き常磁性内包フラーレンを大量合成し、合成した内包フラーレンを用いて化学反応性の解明と共に化学修飾による誘導体の合成を行った。本年度はスピンの形式の異なる常磁性内包フラーレンとして、炭素ケージ上にスピンを有する内包フラーレンLa@C_<82>、内包原子上にスピンを有するCe_2@C_<80>、そしてケージと内包原子の両方にスピンを有するCe@C_<82>の3種類について集中的に合成・単離精製を行なった。これら内包フラーレンに対し光ケイ素化反応、カルベン付加、1,3-双極子付加反応、Diels-Alder反応等を用いた化学修飾を行ない、金属内包フラーレン誘導体の合成を行なった。誘導体の各種スペクトル測定および電気化学等の測定から、金属内包フラーレン誘導体の電子的特性、酸化還元特性、および内包金属の動きなどを明らかにした。
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