2016 Fiscal Year Annual Research Report
多重架橋型有限長カーボンナノチューブ分子のボトムアップ合成
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15J07564
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鎌田 翔 東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Keywords | 筒状分子 / 芳香族炭化水素 / X線結晶構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，“多重架橋型および完全な帯状構造を持つ有限長カーボンナノチューブ分子のボトムアップ合成”を目的としている．本研究が達成されることにより，カーボンナノチューブ(以下CNT)の最小要素を作り出すにすぎなかったボトムアップ化学合成という手法を, CNT分子の全合成にまで押し上げることが出来る成果になるものと期待できる．昨年度は，目的の達成のために，新規カーボンナノチューブ分子合成に向けた，新しい芳香族炭化水素パネルの合成を検討した．
得られた芳香族炭化水素パネルである，“ヘプタゼトレン”の構造を詳細に解析するために，単結晶を用いたX線構造解析を行い，この分子が大きく歪んでいることを明らかにした．ヘプタゼトレンは，平面上構造を持つという解析結果が報告されており，今回の結果は特異な構造であることが明示された．この結果から，ヘプタゼトレンが筒状分子の基盤としての適用可能性が期待される結果となった．
ヘプタゼトレンの筒状分子化については，昨年度から検討を続けており，目的の筒状分子の合成には至っていなかった．本年度はさらなる検討を重ねたところ，目的とする筒状分子の生成を質量分析装置を用いた解析から見出すことができた．さらなる条件検討，ならびに精製条件の検討を行ったが，目的とする筒状分子の単離構造決定には至らなかった．その理由としては，①目的分子の生成量がごく僅かであったこと，②多量化させたことによる不安定化し，目的分子が不安定であったこと，などが考えられる．
以上のように，ヘプタゼトレンを用い筒状分子の合成検討を行い，目的物の生成を質量分析により確認することができたが，単離精製には至らなかった．さらなる検討が必要ではあるものの，本研究の成果は，ヘプタゼトレンなどの拡張π芳香族炭化水素分子を基盤とする筒状分子の構築に，知見を与えるものであると考えられる．
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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