Creation of cage-like carbon π-electron molecules with novel structures and properties

2010 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project Area: Emergence of highly elaborated pai-space and its function
• Project/Area Number: 20108002
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: AKASAKA Takeshi University of Tsukuba, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (60089810)
• Project Period (FY): 2008 – 2012
• Keywords: 金属内包フラーレン / 化学修飾 / π電子 / π曲面 / π空間

Research Abstract

本研究では、金属内包フラーレンを大量合成し、得られる金属内包フラーレンを用いて化学反応性の解明を行うと共に化学修飾による誘導体の合成、さらには組織化による機能化について研究を行う。具体的には以下の3段階からなる検討を行う。
(1)電子的、磁気的特性が優れた金属内包フラーレンの大量合成及び化学反応性の解明、誘導体の合成
(2)金属内包フラーレン誘導体の物性解明誘導体化によって金属内包フラーレンの電子的、磁気的特性がどのように変化したか明らかにすると共に、物性のチューニングがより効果的な置換基を模索する。また、誘導体化による内包金属の動的制御システムを確立する。
(3)金属内包フラーレン誘導体の組織化常磁性金属内包フラーレンをスピン源とした有機強磁性体の創製を検討する。また、金属内包フラーレンとその誘導体を用いて金属内包フラーレンナノロッドの合成を検討し、期待される導電性や磁性特性を元に磁場配向やスピンFETへと展開する。

Research Products

• [Journal Article] Thermal Carbosilylation of Endohedral Dimetallofullerene La_2@I_h-C_(80) with Silirane (2010)
  • Author(s): M.Yamada, M.Minowa, S.Sato, M.Kako, Z.Slanina, N.Mizorogi, T.Tsuchiya, Y.Maeda, S.Nagase, T.Akasaka
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 132 Pages: 17953-17960
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photochemical Addition of C_(60) with Siliranes : Synthesis and Characterization of Carbosilylated and Hydrosilylated C_(60) Derivatives (2010)
  • Author(s): J.Nagatsuka, S.Sugitani, M.Kako, T.Nakahodo, N.Mizorogi, M.O.Ishitsuka, Y.Maeda, T.Tsuchiya, T.Akasaka, X.Gao, S.Nagase
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 132 Pages: 12106-12120
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Molecular Ce_2@I_h-C_(80) Switch-Unprecedented Oxidative Pathway in Photoinduced Charge Transfer Reactivity (2010)
  • Author(s): D.M.Guldi, L.Feng, S.G.Radhakrishnan, H.Nikawa, M.Yamada, N.Mizorogi, T.Tsuchiya, T.Akasaka, S.Nagase, M.A.Herranz, N.Martin
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc 132 Pages: 9078-9086
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Donor-Acceptor Conjugates of Lanthanum Endohedral Metallofullerene and p-Extended Tetrathiafulvalene (2010)
  • Author(s): Y.Takano, M.A.Herranz, N.Martin, S.G.Radhakrishnan, D.M.Guldi, T.Tsuchiya, S.Nagase, T.Akasaka
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 132 Pages: 8048-8055
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Yb@C_(2n)(n=40,41,42) : New Fullerene Allotropes with Unexplored Electrochemical Properties (2010)
  • Author(s): X.Lu, Z.Slanina, T.Akasaka, T.Tsuchiya, N.Mizorogi, S.Nagase
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 132 Pages: 5896-5905
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Donor-Acceptor conjugates of lanthanum endohedral metallofullerene, La2@C80, and p-Extended Tetrathiafulvalene (2010)
  • Author(s): T.Akasaka
  • Organizer: PACIFICHEM 2010
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawaii, U.S.A.
  • Year and Date: 2010-12-15
• [Presentation] New Vistas in Fullerene Worlds : Endohedral Metallofullerenes (2010)
  • Author(s): T.Akasaka
  • Organizer: International Symposium : The Chemistry of Synthetic Carbon Allotropes
  • Place of Presentation: Erlangen, Germany.
  • Year and Date: 2010-11-25
• [Presentation] フラーレンを鍵物質とする高次π空間の創発と機能開拓 (2010)
  • Author(s): 赤阪健
  • Organizer: 第21回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Book] Chemistry of Nanocarbons(Recent Progress in Chemistry of Endohedral Metallofullerenes)(T.Akasaka, F.Wudl, and S.Nagase Eds) (2010)
  • Author(s): T.Tsuchiya, T.Akasaka, S.Nagase
  • Total Pages: 261-286
  • Publisher: Wiley-Blackwell, London
• [Book] Carbon Nanotubes and Related Structures(Endohedrals)(D.Guldi and N.Martin Eds.) (2010)
  • Author(s): L.Feng, T.Akasaka, S.Nagase
  • Total Pages: 455-490
  • Publisher: Wiley-VCH, Verlag GmbH & Co.KGaA, Weinheim
• [Book] Rare Earth Coordination Chemistry-Fundamentals and Applications(Rare Earth Metals Trapped inside Fullerenes-Endohedral Moallofullerenes)(C.H.Huang Ed.) (2010)
  • Author(s): X.Lu, T.Akasaka, S.Nagase
  • Total Pages: 269-304
  • Publisher: John Wiley & Sons, Singapore
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://www.tara.tsukuba.ac.jp/~akasaka-lab/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 金属内包フラーレンイオン (2011)
  • Inventor(s): 赤阪健
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人筑波大学
  • Industrial Property Number: 特許,第4674345号
  • Acquisition Date: 2011-02-04
• [Patent(Industrial Property Rights)] 水系媒体中へのカーボンナノチューブの分散方法 (2009)
  • Inventor(s): 平野篤、前田優、赤阪健、白木賢太郎
  • Industrial Property Rights Holder: 筑波大学
  • Industrial Property Number: 特願,2009-245773
  • Filing Date: 2009-10-26